JPS6138789A - 坑口構造物およびその製造方法 - Google Patents
坑口構造物およびその製造方法Info
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- JPS6138789A JPS6138789A JP2338385A JP2338385A JPS6138789A JP S6138789 A JPS6138789 A JP S6138789A JP 2338385 A JP2338385 A JP 2338385A JP 2338385 A JP2338385 A JP 2338385A JP S6138789 A JPS6138789 A JP S6138789A
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-
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
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- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
- B22F7/08—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools with one or more parts not made from powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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】
本発明は深い酸性坑井の坑口での使用に適した改善され
たクラッド構造物およびその製造方法に関する。
たクラッド構造物およびその製造方法に関する。
深い酸性坑井の掘さく用の坑口装備品は15,000p
si、(1,O55kgf/cm2) より大きい圧
力、300’F (149℃)よりも高い温度および硫
化水素、二酸化炭素、および塩化物の1つまだはそれ以
上を含む成分をもつ敵性有害環境に耐え得るものでなけ
ればならない。米国石油協会(API)は安全でかつ交
換可能な坑口装備部品を設計するだめの強度指針を制定
している。15,0OOpsi(l’ O55kgf/
c+m2) またはそれ以上の圧力割合に対する装備
における部品構造についてのAPIの要求に適合させる
ためには、使用される材料は、常温引張り試験による測
定で、75,000pS1(527kgf/wn2)の
耐力、100,0OOpsi(70,3kgf /@n
2) の引張り強さ、17%の伸びおよび35%の断
面縮小率よりも大きくなければならない。
si、(1,O55kgf/cm2) より大きい圧
力、300’F (149℃)よりも高い温度および硫
化水素、二酸化炭素、および塩化物の1つまだはそれ以
上を含む成分をもつ敵性有害環境に耐え得るものでなけ
ればならない。米国石油協会(API)は安全でかつ交
換可能な坑口装備部品を設計するだめの強度指針を制定
している。15,0OOpsi(l’ O55kgf/
c+m2) またはそれ以上の圧力割合に対する装備
における部品構造についてのAPIの要求に適合させる
ためには、使用される材料は、常温引張り試験による測
定で、75,000pS1(527kgf/wn2)の
耐力、100,0OOpsi(70,3kgf /@n
2) の引張り強さ、17%の伸びおよび35%の断
面縮小率よりも大きくなければならない。
このような腐食環境に耐えるInconel625、H
astelloy C−276およびMP35Nのよう
な合金は通常75、OOOpsi (52,7kgf/
mm2)という必要な耐力を有しないし、管用途で高い
強度を得るには冷間加工される。これらの合金はまた非
常に高価で、大きな坑口装備品に加工するのはほとんど
不可能である。
astelloy C−276およびMP35Nのよう
な合金は通常75、OOOpsi (52,7kgf/
mm2)という必要な耐力を有しないし、管用途で高い
強度を得るには冷間加工される。これらの合金はまた非
常に高価で、大きな坑口装備品に加工するのはほとんど
不可能である。
強度計算をするとき、複合構造の荷重を支える部分と考
えてもよい母材と耐食材料とで構成させ、高強度母材と
組み合わせだ耐食材料を提供することにより、高度に腐
食性で、高圧高温の環境に抵抗性のある複合材料を有す
る構造物を提供しようとする多くの努力がなされてきた
。本発明以前においては、高圧高温で高腐食性環境に適
合するよう十分に加工されたクラット8構造物は、クラ
ットゝ材をして設計計算において母材の1部として考慮
し得るほどの十分な強度と延性をもった界面を有しなか
った。従来のクラッド構造物の界面部分が弱いことの理
由は界面における炭化物析出の結果であると考えられる
。
えてもよい母材と耐食材料とで構成させ、高強度母材と
組み合わせだ耐食材料を提供することにより、高度に腐
食性で、高圧高温の環境に抵抗性のある複合材料を有す
る構造物を提供しようとする多くの努力がなされてきた
。本発明以前においては、高圧高温で高腐食性環境に適
合するよう十分に加工されたクラット8構造物は、クラ
ットゝ材をして設計計算において母材の1部として考慮
し得るほどの十分な強度と延性をもった界面を有しなか
った。従来のクラッド構造物の界面部分が弱いことの理
由は界面における炭化物析出の結果であると考えられる
。
D、に、 Guptaらの米国特許第4.145.48
1号は超合金を用いての熱間均圧成形法によってつく開 られる耐食性金属部材を屑示している。母材として用い
られた超合金はlN792にHfを加えたものであり、
これはCo −Cr −Al−Yの肉盛りでプラズマ噴
霧被覆され、次いで熱間均圧成形に供されるに先立ち箱
詰浸透法でアルミナイジングされる。この様な肉盛シは
APIタイプ111のもとで母材と共に強度計算に用い
るには適当ではない。
1号は超合金を用いての熱間均圧成形法によってつく開 られる耐食性金属部材を屑示している。母材として用い
られた超合金はlN792にHfを加えたものであり、
これはCo −Cr −Al−Yの肉盛りでプラズマ噴
霧被覆され、次いで熱間均圧成形に供されるに先立ち箱
詰浸透法でアルミナイジングされる。この様な肉盛シは
APIタイプ111のもとで母材と共に強度計算に用い
るには適当ではない。
T、Oda らの米国特許第4.178.4.17号
は、低炭素鋼の母材が圧延または爆発圧接法によってオ
ーステナイト不銹鋼、ニッケルまたはニッケル合金に接
合されてつくられるクラッド鋼材料を開示している。
は、低炭素鋼の母材が圧延または爆発圧接法によってオ
ーステナイト不銹鋼、ニッケルまたはニッケル合金に接
合されてつくられるクラッド鋼材料を開示している。
本発明は深い酸性坑井上の坑口で使用するのに適した改
善されたクラッド構造物に関する。改善されたクラッド
構造物には2℃%クロム、1%モリブデンおよびクラッ
ドしようとする表面で0.08ないし0.15%の炭素
を有する合金鋼の母材およびWest Virgini
a州HuntingtonのInternati −0
nal N1ckel Co、、 Inc、 によっ
て製造されるInconel 625 のような耐食
性クラット9合金が含まれる。この場合、母材金属、ク
ラッド金属および母材金属とクラッド金属との界面を横
切る方向での耐力および延性がすべて75,000ps
i(57,3kgf/@n2) の耐力および10%
の延性を上部るものである。このようなりラット9構造
物を製造するだめの改善された方法には、母材がクラッ
ドされる表面上で0.15%以下の炭素を有し、そして
クラッド材は耐食性合金としクラッドさせようとする母
材の表面に隣接させて粉末状のクラッド材層を設けるこ
と、母材とクラッド材に約15、 OOOpsi (1
,055kgf/Cm2) と2,0002)”(1
093℃)の圧力と温度を与えること、およびこれらの
材料をこのような温度に2時間の間保持し次いで材料を
冷却し、そして与えた圧力を減少させることが含まれる
。
善されたクラッド構造物に関する。改善されたクラッド
構造物には2℃%クロム、1%モリブデンおよびクラッ
ドしようとする表面で0.08ないし0.15%の炭素
を有する合金鋼の母材およびWest Virgini
a州HuntingtonのInternati −0
nal N1ckel Co、、 Inc、 によっ
て製造されるInconel 625 のような耐食
性クラット9合金が含まれる。この場合、母材金属、ク
ラッド金属および母材金属とクラッド金属との界面を横
切る方向での耐力および延性がすべて75,000ps
i(57,3kgf/@n2) の耐力および10%
の延性を上部るものである。このようなりラット9構造
物を製造するだめの改善された方法には、母材がクラッ
ドされる表面上で0.15%以下の炭素を有し、そして
クラッド材は耐食性合金としクラッドさせようとする母
材の表面に隣接させて粉末状のクラッド材層を設けるこ
と、母材とクラッド材に約15、 OOOpsi (1
,055kgf/Cm2) と2,0002)”(1
093℃)の圧力と温度を与えること、およびこれらの
材料をこのような温度に2時間の間保持し次いで材料を
冷却し、そして与えた圧力を減少させることが含まれる
。
本発明の目的は、母材およびクラットゝ材の双方および
その界面が閤じ耐力および延性を有し、それぞれ少なく
とも75,0OOpei(52,7kgf/霜2)の耐
力および10%の延性をもつところの、耐食性クラッド
材を有する改善されたクラツディング構造物を提供する
ことにある。
その界面が閤じ耐力および延性を有し、それぞれ少なく
とも75,0OOpei(52,7kgf/霜2)の耐
力および10%の延性をもつところの、耐食性クラッド
材を有する改善されたクラツディング構造物を提供する
ことにある。
他の目的は、腐食性の流体を通すのに使用する際、類似
のしかし腐食性ではない流体を通す場合のクラッド材間
てない合金鋼構造物よりも大きくはない改善されたクラ
ッド鋼構造物を提供することにある。
のしかし腐食性ではない流体を通す場合のクラッド材間
てない合金鋼構造物よりも大きくはない改善されたクラ
ッド鋼構造物を提供することにある。
さらに他の目的は、高度に腐食性の環境用の高強度クラ
ッド鋼構造物をつくるだめの改善された方法を提供する
ことにある。
ッド鋼構造物をつくるだめの改善された方法を提供する
ことにある。
なお今一つの目的は、マルテンサイトの強化された合金
母材に析出硬化した耐食性クラツディンダ合金を組み合
わせ、クラッド材、母体およびそれら2つの材料間の界
面を横切る方向で必要な強度と延性を有せしめるだめの
改善された方法を提供することにある。
母材に析出硬化した耐食性クラツディンダ合金を組み合
わせ、クラッド材、母体およびそれら2つの材料間の界
面を横切る方向で必要な強度と延性を有せしめるだめの
改善された方法を提供することにある。
本発明のこれらおよび他の目的そして利点については以
下に述べまた添付図面を参照して説明する。
下に述べまた添付図面を参照して説明する。
第1図は2L%Or −1%Mo−合金鋼すなわちAl
5I/+ 130鋼の母材およびInconel 62
5のクラッド材との間の界面におけるクラッド鋼の顕微
鏡組織(倍率500倍)を示しだものである。
5I/+ 130鋼の母材およびInconel 62
5のクラッド材との間の界面におけるクラッド鋼の顕微
鏡組織(倍率500倍)を示しだものである。
母材とクラッド材間の界面は図では底部に近い。
また界面上部の黒い粒子は析出炭化物(Cr23C6)
であって界面を脆弱にする原因である。第1図に示され
たような構造では強度計算をする際にクラッド材を考慮
することはできない。従って、クラッド材がこの様な強
度計算では考慮されず、腐食環境に対する防御のための
ライニングとしてしか考慮されないならば、得られる構
造物はその構造物が腐食環境にない時に必要とされるよ
りも実質的に大きなものになるであろう。このことはA
PIフランジその他の組み合わせ器具の再設計を必要と
することになる。
であって界面を脆弱にする原因である。第1図に示され
たような構造では強度計算をする際にクラッド材を考慮
することはできない。従って、クラッド材がこの様な強
度計算では考慮されず、腐食環境に対する防御のための
ライニングとしてしか考慮されないならば、得られる構
造物はその構造物が腐食環境にない時に必要とされるよ
りも実質的に大きなものになるであろう。このことはA
PIフランジその他の組み合わせ器具の再設計を必要と
することになる。
本発明の改善されたクラットゝ鋼(倍率500倍)を第
2図に示した。界面には析出炭化物の大きい粒子がなく
、第1図に示されたクラットゝ鋼にみられる大きい炭化
物粒子とは対照的であることに注意されるべきである。
2図に示した。界面には析出炭化物の大きい粒子がなく
、第1図に示されたクラットゝ鋼にみられる大きい炭化
物粒子とは対照的であることに注意されるべきである。
本発明の改善されたクラッド構造物において推奨される
母体は008から0.15%までの炭素をもつ2L%ク
ロムー1%モリブデンーニッケル合金鋼で、すべて第1
表に示されるものである。
母体は008から0.15%までの炭素をもつ2L%ク
ロムー1%モリブデンーニッケル合金鋼で、すべて第1
表に示されるものである。
第 1 表
炭素 O,OS〜0.15マンガン
0.40〜060 リン 0030以下 硫黄 0030以下 ケイ素 0.15〜0.50クロム
200〜250 ニッケル 0.50以下 モリブデン 0.90〜110 アルミニウム 0.05以下(内部)推奨される
クラッド材は工ncone1625 タイプのニッケ
ル基合金である。本発明におけるクラットS材の化学組
成として用いられる625タイプの化学組成範囲は第2
表に示されるとおりである。
0.40〜060 リン 0030以下 硫黄 0030以下 ケイ素 0.15〜0.50クロム
200〜250 ニッケル 0.50以下 モリブデン 0.90〜110 アルミニウム 0.05以下(内部)推奨される
クラッド材は工ncone1625 タイプのニッケ
ル基合金である。本発明におけるクラットS材の化学組
成として用いられる625タイプの化学組成範囲は第2
表に示されるとおりである。
第2表
G Mn Fe S Si
Cr ke Ti Cb+TaMo Ni最小
20.0 340
8.0残最大0.10 0,505.00.0150
.5023.00.400.40伺0100残Inco
nel 625 の化学組成のある特定部分は析出硬
化を起し得、この用途で用いられる。強度を得るために
坑口装備品を冷間加工することはできないからである。
Cr ke Ti Cb+TaMo Ni最小
20.0 340
8.0残最大0.10 0,505.00.0150
.5023.00.400.40伺0100残Inco
nel 625 の化学組成のある特定部分は析出硬
化を起し得、この用途で用いられる。強度を得るために
坑口装備品を冷間加工することはできないからである。
これにより合金は第4図に示されるように析出硬化する
(第4図は、2種類のInconel 625 の耐
力および引張り強さにおよほす焼き戻し温度の影響を示
す図)。625の化学組成範囲は31ないし4.1%C
b (コロンビウム)であるが、35ないし41%C
bのみが十分な効果を与える。第4図にも示されたよう
に銅の二つの熱処理を可能とするような時間と温度の組
み合わせでもこの合金におけるCb含量が低いと合金は
析出硬化しない。
(第4図は、2種類のInconel 625 の耐
力および引張り強さにおよほす焼き戻し温度の影響を示
す図)。625の化学組成範囲は31ないし4.1%C
b (コロンビウム)であるが、35ないし41%C
bのみが十分な効果を与える。第4図にも示されたよう
に銅の二つの熱処理を可能とするような時間と温度の組
み合わせでもこの合金におけるCb含量が低いと合金は
析出硬化しない。
硬化のために、より低い炭素のものの使用も認め得られ
るが、有用な母材鋼は厚肉においてAPIタイプl 1
. Iの強度に見合う必要な硬化能をもつ2A%0r−
1%Moのようなマルテンサイト硬化物である。これら
の合金は鍛造により容易に坑口装備品の形状に加工され
る。このタイプの鋼の焼戻し挙動を第5図に示した。(
第5図は焼戻し温度の引張り強さおよび耐力におよぼす
影響を示す図) 上記合金の典型的な組み合わせを熱処理したときの各種
特性の挙動を第6図、第7図および第8図に示した。こ
\で重要なことはそれらがAPIタイプITIの性質に
見合うようにするのに複数の熱処理が可能だということ
である。
るが、有用な母材鋼は厚肉においてAPIタイプl 1
. Iの強度に見合う必要な硬化能をもつ2A%0r−
1%Moのようなマルテンサイト硬化物である。これら
の合金は鍛造により容易に坑口装備品の形状に加工され
る。このタイプの鋼の焼戻し挙動を第5図に示した。(
第5図は焼戻し温度の引張り強さおよび耐力におよぼす
影響を示す図) 上記合金の典型的な組み合わせを熱処理したときの各種
特性の挙動を第6図、第7図および第8図に示した。こ
\で重要なことはそれらがAPIタイプITIの性質に
見合うようにするのに複数の熱処理が可能だということ
である。
本方法に対するもう1つの重要な点はクラッド材と母材
間の界面に形成される脆弱なりロム炭化物の量を最低に
することである。
間の界面に形成される脆弱なりロム炭化物の量を最低に
することである。
第9図は接合層を横切る形で行なわれた試験での2種類
の引張り破壊を示したものである。第9A図は10%の
最小伸びを満足していない接合層近くの脆弱破壊を示し
ている。破壊は実際にクロム炭化物の線に沿って625
に生じるものでこのクロム炭化物はHIP(熱間均圧成
形)処理と熱処理時に625内に鍋から炭素が移動する
結果として形成されるものである。
の引張り破壊を示したものである。第9A図は10%の
最小伸びを満足していない接合層近くの脆弱破壊を示し
ている。破壊は実際にクロム炭化物の線に沿って625
に生じるものでこのクロム炭化物はHIP(熱間均圧成
形)処理と熱処理時に625内に鍋から炭素が移動する
結果として形成されるものである。
625におけるこの脆弱相の形成におよぼす母材での炭
素量の影響については第1図および第2図に示されてい
る。炭素が4130タイプ合金におけるような0.25
%(第1図)から望ましい母材の0.09%(第2図)
の程度に低下するにつれ、この相の析出が最小になるこ
とが示されている。
素量の影響については第1図および第2図に示されてい
る。炭素が4130タイプ合金におけるような0.25
%(第1図)から望ましい母材の0.09%(第2図)
の程度に低下するにつれ、この相の析出が最小になるこ
とが示されている。
クラッド材はCb (コロンビウム)含量が3.5な
いし41%の範囲にあって時効硬化を与えるところのI
nconel 合金625である。上に述べたように改
善されたクラットゝ鋼の母材内、クラットゝ材内および
界面横方向における引張強度を試験した。次のものは代
表的な試験結果の要約である。
いし41%の範囲にあって時効硬化を与えるところのI
nconel 合金625である。上に述べたように改
善されたクラットゝ鋼の母材内、クラットゝ材内および
界面横方向における引張強度を試験した。次のものは代
表的な試験結果の要約である。
耐 力 最高引張り強さ 伸びKSi(kgf
/+++m2) KSi(kgf/m+++2) %
母材 91(64) 105(74)2
4界而 94.(66) 105(74
)1.7クラツトゝ材 92(65) 157
(110) 43これらの結果から、改善されたクラ
ッド鋼はその全構造物を通して10%を上まわる延性と
共に75 KSi (52,7kg、f/謹2)以上の
耐力を有していることがわかる。このような性質は米国
石油協会APIタイプIIIに完、全に適合するもので
あシ、従って硫化水素、二酸化硫黄または二酸化炭素あ
るいはそれらの組み合わせのような腐食流体を含む坑井
上で用いられるバルブおよびその他の油やガス圧保持構
造物は本発明の改善されたクラットゝ構造物でつくるこ
とができる。この方法でよす小サイバルブや他の坑口装
備品構造物がAPIの規格に従って使用でき、各装置の
価格や重量は材料的に低減されるものである。
/+++m2) KSi(kgf/m+++2) %
母材 91(64) 105(74)2
4界而 94.(66) 105(74
)1.7クラツトゝ材 92(65) 157
(110) 43これらの結果から、改善されたクラ
ッド鋼はその全構造物を通して10%を上まわる延性と
共に75 KSi (52,7kg、f/謹2)以上の
耐力を有していることがわかる。このような性質は米国
石油協会APIタイプIIIに完、全に適合するもので
あシ、従って硫化水素、二酸化硫黄または二酸化炭素あ
るいはそれらの組み合わせのような腐食流体を含む坑井
上で用いられるバルブおよびその他の油やガス圧保持構
造物は本発明の改善されたクラットゝ構造物でつくるこ
とができる。この方法でよす小サイバルブや他の坑口装
備品構造物がAPIの規格に従って使用でき、各装置の
価格や重量は材料的に低減されるものである。
本発明の改善されたクラッド鋼を製造する方法を説明す
る。第3図に示されたバルブ本体10には耐食性ライニ
ングを施されだ流路12とバルブ室14がある。金属粉
の添加のだめに薄い管18を有する缶16、平らな底2
0および管18の中間部を通して伸びている薄いスリー
ブ22がパル。
る。第3図に示されたバルブ本体10には耐食性ライニ
ングを施されだ流路12とバルブ室14がある。金属粉
の添加のだめに薄い管18を有する缶16、平らな底2
0および管18の中間部を通して伸びている薄いスリー
ブ22がパル。
ブ室14に挿入されている。底20は溶接などで管18
の端に接着されスリーブ22も溶接などで管18に接着
されている。薄い管24は示されているように流路12
とスリーブ22内を通して挿入されている。リング26
は管16の外側と本体10の外側に溶接され、リング2
8と30は管24の端の捷わりと本体10の外側に溶接
されている。充填管32はリング26内を通して伸び、
充填管34はリング30内を通して伸びている。
の端に接着されスリーブ22も溶接などで管18に接着
されている。薄い管24は示されているように流路12
とスリーブ22内を通して挿入されている。リング26
は管16の外側と本体10の外側に溶接され、リング2
8と30は管24の端の捷わりと本体10の外側に溶接
されている。充填管32はリング26内を通して伸び、
充填管34はリング30内を通して伸びている。
缶16、管24およびそれらの封鎖リング26.28お
よび30の構造によって流路12および室14の壁内に
スg−ス36がつくられる。この構造は、下記に明らか
にされるように、圧力伝達付与モールドまたは薄板金属
封鎖構造として働くものである。缶16、スリーブ22
および管24の構造におけるすべての溶接は気密であり
、固化工程においても気密が保持され、加熱金属粉から
の空気を排除できることが重要である。
よび30の構造によって流路12および室14の壁内に
スg−ス36がつくられる。この構造は、下記に明らか
にされるように、圧力伝達付与モールドまたは薄板金属
封鎖構造として働くものである。缶16、スリーブ22
および管24の構造におけるすべての溶接は気密であり
、固化工程においても気密が保持され、加熱金属粉から
の空気を排除できることが重要である。
第3図で示されたバルブ構造物における本体構造物10
は母材合金鋼で好ましくは前記した特定合金であり、そ
して限定的にはクラツディングまたはライニングされる
すべてのその表面において0.15%よりも少ない炭素
を有するものである。
は母材合金鋼で好ましくは前記した特定合金であり、そ
して限定的にはクラツディングまたはライニングされる
すべてのその表面において0.15%よりも少ない炭素
を有するものである。
すでに述べたように合金鋼は010から0.15%まで
の炭素を有しているが、より多量の炭素を有する合金鋼
も、クラツディングまたはライニングをうけるすべての
表面に還元または脱炭処理を行ってそれら表面の炭素量
を上に述べた範囲に低減させるならば、使用することが
できる。この方法で炭化物析出は最小化され界面の強度
は著しく改善される。
の炭素を有しているが、より多量の炭素を有する合金鋼
も、クラツディングまたはライニングをうけるすべての
表面に還元または脱炭処理を行ってそれら表面の炭素量
を上に述べた範囲に低減させるならば、使用することが
できる。この方法で炭化物析出は最小化され界面の強度
は著しく改善される。
スに一ス36を満そうとする場合、充填管32および3
4の何れかまたは双方に対する真空ポンプ(図示せず)
のような適当な手段の結合で真空吸引される。スに一ス
36に存在するガス量が必要な固化金属ライニングの形
成を妨げない様に十分な真空に引かれなければならない
。
4の何れかまたは双方に対する真空ポンプ(図示せず)
のような適当な手段の結合で真空吸引される。スに一ス
36に存在するガス量が必要な固化金属ライニングの形
成を妨げない様に十分な真空に引かれなければならない
。
次に本体のキャビティ12および14内のスに一ス36
は充填管32および34を通して上記したような耐食性
クラッド材の粉末金属でもって満される。次の段階に進
む前に金属粉で完全に満されるようにスに一ス36の充
填中本体を振動させることが推奨される。缶16、管2
4およびリング26.28および30の材料はクラッド
体と同じ材料であることが望ましい。またスペース36
は十分に厚い固化金属のライニングがなされる位に十分
に大きなものであり、機械加工で仕上ったライニングに
くぼみや未加工部分をつくるこ゛となしに最終の内部形
状にできるようなものであると粉末が満されたのち、充
填管32および34はとが推奨される。
は充填管32および34を通して上記したような耐食性
クラッド材の粉末金属でもって満される。次の段階に進
む前に金属粉で完全に満されるようにスに一ス36の充
填中本体を振動させることが推奨される。缶16、管2
4およびリング26.28および30の材料はクラッド
体と同じ材料であることが望ましい。またスペース36
は十分に厚い固化金属のライニングがなされる位に十分
に大きなものであり、機械加工で仕上ったライニングに
くぼみや未加工部分をつくるこ゛となしに最終の内部形
状にできるようなものであると粉末が満されたのち、充
填管32および34はとが推奨される。
閉じられ封鎖される。もし必要ならば適当なバルブ(図
示せず)で、真空吸引段階が終了した。ときに閉じられ
るように保証させることもできる。このような弁は成形
条件に供したときに洩れがないことが望まれる。
示せず)で、真空吸引段階が終了した。ときに閉じられ
るように保証させることもできる。このような弁は成形
条件に供したときに洩れがないことが望まれる。
そのあと、本体10はオートクレーブ(図示せず)また
は他の適当な装置内におかれ、成形温度(約2ooo°
F (]、、 093℃))および成形圧力(約] 5
.000 psi (1,055kg/cm2))に供
される。本体10はこのような温度および圧力に2時間
保持されてから冷却される。本体がオートクレーブ内に
成形条件で保持されている時間は限定されるべきである
こと、および冷却と加熱の段階は不必要に延長されるべ
きではないことは重要なことであると考えられる。
は他の適当な装置内におかれ、成形温度(約2ooo°
F (]、、 093℃))および成形圧力(約] 5
.000 psi (1,055kg/cm2))に供
される。本体10はこのような温度および圧力に2時間
保持されてから冷却される。本体がオートクレーブ内に
成形条件で保持されている時間は限定されるべきである
こと、および冷却と加熱の段階は不必要に延長されるべ
きではないことは重要なことであると考えられる。
Hl、F’プサイルの長さと温度は2200°F(12
j04℃)より低い温度に、まだ4時間の加熱時間より
短い時間に制御するととが孟ましい。
j04℃)より低い温度に、まだ4時間の加熱時間より
短い時間に制御するととが孟ましい。
HIP′サイクルに対するこのような制御はクロム炭化
物の生成を制限する役目を果すものである。
物の生成を制限する役目を果すものである。
−オートクレーブ内で成形条件にさらさり7ている間、
曲がり得る缶16と管24は流路12およO・パル□ブ
室14の壁に粉末金属′を圧縮するよう膨張させられる
。熱と圧力により粉末金属は固化して本体内で固体ライ
ニングとなり、該ライニングは本体□に完全に接合し、
適当な物理的性質をもつ界面を有し、もってクラット材
またはライニング(スを考慮に入れて特別な構造物にす
るだめにてTi制御する仕様に適合する必要のある材料
の設計計算をすることができるようになる。
曲がり得る缶16と管24は流路12およO・パル□ブ
室14の壁に粉末金属′を圧縮するよう膨張させられる
。熱と圧力により粉末金属は固化して本体内で固体ライ
ニングとなり、該ライニングは本体□に完全に接合し、
適当な物理的性質をもつ界面を有し、もってクラット材
またはライニング(スを考慮に入れて特別な構造物にす
るだめにてTi制御する仕様に適合する必要のある材料
の設計計算をすることができるようになる。
このように本発明の改善された方法は強度および耐食性
を与えるマルテンサイトおよびオーステナイト合金の組
み合わせを提供するものである。
を与えるマルテンサイトおよびオーステナイト合金の組
み合わせを提供するものである。
第1図は、従来技術のHIPクラッド冷へ・の界面を通
る断面についての倍率500倍の顕微鏡写真、第2図は
、本発明の改善されだHIPクラツl−’鋼の界面を通
る断面についての倍率500倍の顕微鏡写真、 第3図は、耐食材が母材内に接合される方法を説明する
ノくルズ構造物の断面図、 第4図は、2つの種類のInconel 625 の
耐力および引張シ強さにおよぼす焼き戻し温度の影響を
示す図、 第5図は、2LCr−IMo合金鋼の焼き戻し温度の引
張り強さおよび耐力におよぼす影響を示す図、 第6図〜第8図は、熱処理に対する合金の挙動を示す図
で、 第9図および第9A図は、引張り試験片の2つのタイプ
の破壊についての写真である。 10・・・パルプ本体 】2・・・流路 17I・・・バルブ室 16・・・缶 I8・・・管 22・・・スリーブ 24・・・管 26、28.30・・・封鎖リング 32.371・・・充填管 36・・・スg−ス (外5名) (1700″Fで大−ズテナイト化したのちンFl(i
、 4 力1度・シ二二及 (9時間) (/7oo”Fて゛システナイYイヒしたのち9Fl(
、、5 1(X)0 1100 1’200
1已00 (”l:)3.免於し/時効
温慶(to時駒 遂)(シ/時効 温J (10峙藺ン文か、於し
/時効 タ11証1てブ才する4ヒ金全9カ(λ−又
テナイY准シイ名1本化タ店チ耳 −/ 70o”//
]晴用い−フ);、二すFIC,、9 Fl(li、 9A 手続補正書(方式) 昭和60年W月A日 特許庁長官 志 賀 学 殿 3、補正をする者 事件との関係 出 願 人 住所 名 称 カメロン・アイアン・ワークス・インコーホ
レーテッド 4、代理人 5、補正命令の日付 昭和60年5月28日(発送日
)6、補正の対象 明細書の〔図面の簡単な説明〕の欄 図面(第9図及び第9A図) 2補正の内容 (1)明細書箱19頁1行目の記@ r断面についての
倍率500倍の顕微鏡写真」とあるを「断面妬おける金
属組織の倍率500倍の顕微鏡写真」に訂正する。 (2)明細書筒19頁6行目の記載「断面についての倍
率500倍の顕微鏡写真」とあるを「断面における金属
組織の倍率500倍の顕微鏡写真」に訂正する。 (3)明細書第19頁下から6行〜5行の記載「第9図
および第9A図は、引張り試験片の2つのタイプ破壊に
ついての写真である。」を削除す以 上
る断面についての倍率500倍の顕微鏡写真、第2図は
、本発明の改善されだHIPクラツl−’鋼の界面を通
る断面についての倍率500倍の顕微鏡写真、 第3図は、耐食材が母材内に接合される方法を説明する
ノくルズ構造物の断面図、 第4図は、2つの種類のInconel 625 の
耐力および引張シ強さにおよぼす焼き戻し温度の影響を
示す図、 第5図は、2LCr−IMo合金鋼の焼き戻し温度の引
張り強さおよび耐力におよぼす影響を示す図、 第6図〜第8図は、熱処理に対する合金の挙動を示す図
で、 第9図および第9A図は、引張り試験片の2つのタイプ
の破壊についての写真である。 10・・・パルプ本体 】2・・・流路 17I・・・バルブ室 16・・・缶 I8・・・管 22・・・スリーブ 24・・・管 26、28.30・・・封鎖リング 32.371・・・充填管 36・・・スg−ス (外5名) (1700″Fで大−ズテナイト化したのちンFl(i
、 4 力1度・シ二二及 (9時間) (/7oo”Fて゛システナイYイヒしたのち9Fl(
、、5 1(X)0 1100 1’200
1已00 (”l:)3.免於し/時効
温慶(to時駒 遂)(シ/時効 温J (10峙藺ン文か、於し
/時効 タ11証1てブ才する4ヒ金全9カ(λ−又
テナイY准シイ名1本化タ店チ耳 −/ 70o”//
]晴用い−フ);、二すFIC,、9 Fl(li、 9A 手続補正書(方式) 昭和60年W月A日 特許庁長官 志 賀 学 殿 3、補正をする者 事件との関係 出 願 人 住所 名 称 カメロン・アイアン・ワークス・インコーホ
レーテッド 4、代理人 5、補正命令の日付 昭和60年5月28日(発送日
)6、補正の対象 明細書の〔図面の簡単な説明〕の欄 図面(第9図及び第9A図) 2補正の内容 (1)明細書箱19頁1行目の記@ r断面についての
倍率500倍の顕微鏡写真」とあるを「断面妬おける金
属組織の倍率500倍の顕微鏡写真」に訂正する。 (2)明細書筒19頁6行目の記載「断面についての倍
率500倍の顕微鏡写真」とあるを「断面における金属
組織の倍率500倍の顕微鏡写真」に訂正する。 (3)明細書第19頁下から6行〜5行の記載「第9図
および第9A図は、引張り試験片の2つのタイプ破壊に
ついての写真である。」を削除す以 上
Claims (8)
- (1)中に開口部を有するマルテンサイト合金の本体、
および前記本体の開口部をライニングするオーステナイ
トのクラッド材からなり、前記本体、前記クラッド材お
よび前記本体と前記クラッド材との界面を横切る方向の
強度と延性がすべて強度で75,000psi(52.
7kgf/mm^2)そして延性で10%より大である
ことを特徴とする坑口構造物。 - (2)前記マルテンサイト合金が21/4%Cr−1%
Mo鋼で、前記オーステナイトのクラッド材が析出硬化
した耐食合金である、特許請求の範囲第1項に記載の坑
口構造物。 - (3)前記マルテンサイト合金が前記開口部の表面に0
.15%より少ない炭素を含む、特許請求の範囲第2項
に記載の坑口構造物。 - (4)前記オーステナイトのクラッド材がIncone
l625タイプ合金である、特許請求の範囲第2項また
は第3項に記載の坑口構造物。 - (5)前記Inconel625タイプ合金のコロンビ
ウム含有量が34ないし4.1%である、特許請求の範
囲第4項に記載の坑口構造物。 - (6)炭素含有量が0.15%より少ないマルテンサイ
ト合金鋼の母材および前記母材に接合された耐食性合金
のクラッド材からなり、材料が母材、クラッド材および
母材とクラッド材間の界面を横切る方向で75,000
psi(52.7kgf/mm^2)よりも大きい常温
引張り耐力および10%よりも大きい延性を有している
ことを特徴とするクラッド構造物。 - (7)0.15%よりも少ない炭素を有するマルテンサ
イト合金鋼の母材構造物に対しそのクラッドしようとす
る表面から間隔をおいた壁で構造用壁を確保してその間
に空間をつくる工程、前記空間から気体を抜く工程、前
記空間に耐食性の粉末金属を充填する工程、母材構造物
、構造用壁および粉末金属を13/4ないし21/4時
間の間約15,000psi(1,055kgf/cm
^2)の圧力および2,000°F(1,093℃)の
温度にする工程、および出来たクラッド構造物を冷却す
る工程を含むことを特徴とする強度的に構造物の1部と
して機能する耐食性クラッド材を有する改善された構造
物を製造する方法。 - (8)その中にクラッド材でライニングした開口部を有
するマルテンサイト合金構造物を製造する方法であつて
、 ライニング、構造物およびその間の界面のすべてが少な
くとも75,000psi(52.7kgf/mm^2
)の引張り耐力および少なくとも10%の延性を有する
ように熱間均圧成形法により構造物の開口部を耐食性オ
ーステナイト合金でライニングする工程を含むことを特
徴とする方法。
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