JPS6152353A - 高クロム耐熱鋳鋼 - Google Patents
高クロム耐熱鋳鋼Info
- Publication number
- JPS6152353A JPS6152353A JP17411684A JP17411684A JPS6152353A JP S6152353 A JPS6152353 A JP S6152353A JP 17411684 A JP17411684 A JP 17411684A JP 17411684 A JP17411684 A JP 17411684A JP S6152353 A JPS6152353 A JP S6152353A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cast steel
- creep rupture
- added
- rupture strength
- resistant high
- 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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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (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、蒸気タービン用部材などの高温高圧下で使用
される部材の製造に適した−、クリープ破断強度(二す
ぐれた高クロム耐熱鋳鋼に関する。
される部材の製造に適した−、クリープ破断強度(二す
ぐれた高クロム耐熱鋳鋼に関する。
[発明の技術的背景とその問題点]
従来より、−ケーシング、各糧バルブ駒などの蒸気ター
ビン用部材の材料としては、 lcr −1M。
ビン用部材の材料としては、 lcr −1M。
鋼、2.25 Cr−I Mo鋼あるいはI Cr−I
Mo −0,25V鋼などの低クロム耐熱鋳鋼が広く
使用されている。
Mo −0,25V鋼などの低クロム耐熱鋳鋼が広く
使用されている。
ところで、近年、蒸気タービンの大容量化や使用蒸気の
高温・高圧化が進み、その使用条件は次第(二苛酷(:
なってきている。そして、このような苛酷な使用条件下
では、上記従来のCr −Mo鋼、Cr −Mo−V鋼
等の低クロム合金鋼は強度的に必ずしも満足のいくもの
ではないという問題がある。
高温・高圧化が進み、その使用条件は次第(二苛酷(:
なってきている。そして、このような苛酷な使用条件下
では、上記従来のCr −Mo鋼、Cr −Mo−V鋼
等の低クロム合金鋼は強度的に必ずしも満足のいくもの
ではないという問題がある。
上述した問題、すなわち、タービン使用温度の上昇1:
よるタービン部材の許容引張応力の低下ならびに内圧上
昇(:よるケーシングないしパルプ類に対する作用応力
の増加に対処するため(−は、これらタービン部材の肉
厚を増大することが考えられる。しかしながら、肉厚の
増加はタービン起動時あるいは停止時の熱応力の増加を
招くため、起動(二要する時間の短縮化が制限され、そ
のためタービンの効率的な運用を阻害する結果となる。
よるタービン部材の許容引張応力の低下ならびに内圧上
昇(:よるケーシングないしパルプ類に対する作用応力
の増加に対処するため(−は、これらタービン部材の肉
厚を増大することが考えられる。しかしながら、肉厚の
増加はタービン起動時あるいは停止時の熱応力の増加を
招くため、起動(二要する時間の短縮化が制限され、そ
のためタービンの効率的な運用を阻害する結果となる。
そればかりか、定常運転時の熱応力の増大やタービンX
tの増大をもたらすなどの欠点がおる。
tの増大をもたらすなどの欠点がおる。
したがって、使用条件の苛酷化に有効に対処するため蚤
;は、蒸気タービン部材の肉厚を従来のまtt:維持し
たiまで、高温強度を向上させることが要求されている
。
;は、蒸気タービン部材の肉厚を従来のまtt:維持し
たiまで、高温強度を向上させることが要求されている
。
[発明の目的]
本発明は、上述の点)二鑑みてなされたものであり、高
温強度、特にクリープ破断強度を一層向上すセた、蒸気
タービンのケーシングや各種バルブ類に好適な耐熱鋳鋼
を提供することを目的とする。
温強度、特にクリープ破断強度を一層向上すセた、蒸気
タービンのケーシングや各種バルブ類に好適な耐熱鋳鋼
を提供することを目的とする。
[発明の概要]
上記目的を達成するために、本発明の高クロム耐熱鋳鋼
は、重量比で、C0,10〜0.20%、sto、2゜
−i、oo%、 Mn 0.30−1.00%、 Ni
0.30−1,50%、Cr9.5〜13.0%、M
Oo、50〜1.50−、V0.15〜0.30%。
は、重量比で、C0,10〜0.20%、sto、2゜
−i、oo%、 Mn 0.30−1.00%、 Ni
0.30−1,50%、Cr9.5〜13.0%、M
Oo、50〜1.50−、V0.15〜0.30%。
Nb 0.05〜0.15%、 N 0.04−0,0
8%、 W 0.5〜2.0%。
8%、 W 0.5〜2.0%。
CoQ、3〜2,0%を含み、残部がFeおよび付随的
不純物から成ることを特徴とする。
不純物から成ることを特徴とする。
本発明の耐熱鋳鋼は、上記のように特定の組成のFe基
合金からなる。合金中の各成分の添加目的ならびに組成
限定の理由は、次のとおりである。
合金からなる。合金中の各成分の添加目的ならびに組成
限定の理由は、次のとおりである。
なお、以下の記載(=おいて、組成を表わす「チ」は、
特に断らない限り重量基準とする。
特に断らない限り重量基準とする。
まず、Cは引張強度を高めるの(:必要不可欠の元素で
あり、合金中1:、0.10〜0.20%含まれる。添
加量が0.10−未満では上述の効果が乏しく、また0
、20%を越えると炭化物が粗大化して材料のしん性、
延性を低下させる。
あり、合金中1:、0.10〜0.20%含まれる。添
加量が0.10−未満では上述の効果が乏しく、また0
、20%を越えると炭化物が粗大化して材料のしん性、
延性を低下させる。
Siは脱酸剤として添加されるもので、0.20〜1.
00%添加される。0.20%未満では添加効果が認め
られず、上限を越えて添加すると好ましくないδフェラ
イトの生成原因となる。
00%添加される。0.20%未満では添加効果が認め
られず、上限を越えて添加すると好ましくないδフェラ
イトの生成原因となる。
Mnは、脱酸、脱硫剤として添加されるもので、その効
果を得るためには、0.30%以上を必要とする。1.
00チを越えると高温のクリープ強度を低下させる。
果を得るためには、0.30%以上を必要とする。1.
00チを越えると高温のクリープ強度を低下させる。
N1は、じん性を向上させるの(:有効な元素であり、
0.30〜1.50%添加される。030%未満では添
加効果が乏しく% 1.50%を越えて添加すると。
0.30〜1.50%添加される。030%未満では添
加効果が乏しく% 1.50%を越えて添加すると。
クリープ破断強度が低下する。
Crは、高温における耐酸化性や引張強度を向上させる
のに必要な元素であり、9.5〜13.0%添加される
。9.5〜未満では、添加効果が乏しく、13%を越え
て添加すると、δフェライト相の生成原因となり、引張
強度やじん性が低下する。
のに必要な元素であり、9.5〜13.0%添加される
。9.5〜未満では、添加効果が乏しく、13%を越え
て添加すると、δフェライト相の生成原因となり、引張
強度やじん性が低下する。
MOは、焼入性、じん性を改善させるとともに、Cと炭
化物を形成しクリープ破断強度を向上させるために必要
な元素であり、0.50〜1.50%添加する。0.5
0%未満では添加効果が乏しく、1.50%を越えると
その効果は飽和し、また炭化物が多量(二析出してじん
性が低下する。
化物を形成しクリープ破断強度を向上させるために必要
な元素であり、0.50〜1.50%添加する。0.5
0%未満では添加効果が乏しく、1.50%を越えると
その効果は飽和し、また炭化物が多量(二析出してじん
性が低下する。
v(4、cと化合して微細炭化物として析出し。
クリープ破断強度を向上させるのに必要な元素であり%
0.15〜0.30チ添加する。0.15%未満では添
加効果が乏しく、0.30%を越えて添加すると延性。
0.15〜0.30チ添加する。0.15%未満では添
加効果が乏しく、0.30%を越えて添加すると延性。
じん性が低下する。
Nbは、結晶粒を微細化して、じん性を改善するととも
にCやNと化合し、微細な炭窒化物を形成して、クリー
プ破断強度を向上させるため(ユ極めて有効な元素であ
り、0.05〜0.15%添加する。添加量が0.05
%未満であると必要とするクリープ破断強度が得られず
、0.15〜を越えて添加すると凝固時における粗大炭
窒化物の生成を促進し、延性、じん性低下の原因となる
。また、生成する炭窒化物は、熱処理によって微細(二
析出させることができ、クリープ破断強度の向上に寄与
することができる。
にCやNと化合し、微細な炭窒化物を形成して、クリー
プ破断強度を向上させるため(ユ極めて有効な元素であ
り、0.05〜0.15%添加する。添加量が0.05
%未満であると必要とするクリープ破断強度が得られず
、0.15〜を越えて添加すると凝固時における粗大炭
窒化物の生成を促進し、延性、じん性低下の原因となる
。また、生成する炭窒化物は、熱処理によって微細(二
析出させることができ、クリープ破断強度の向上に寄与
することができる。
Nは、熱処理時にCとともにNbと化合して微細なNb
炭窒化物を析出させてクリープ破断強度を向上させるた
め(−有効な元素であり、0.04〜0.08チ添加さ
れる。0.01%未満の添加では効果が充分でなく、ま
た、0.OS%を越えて添加すると延性、じん性が低下
する。
炭窒化物を析出させてクリープ破断強度を向上させるた
め(−有効な元素であり、0.04〜0.08チ添加さ
れる。0.01%未満の添加では効果が充分でなく、ま
た、0.OS%を越えて添加すると延性、じん性が低下
する。
Wは、クリープ破断強腋を向上させるのに有効な元素で
おり、0.5〜20%添加する。05%未満では添加効
果が乏しく、2.1を越えて添加するとフェライト相の
生成をまねき、そのためしん性が低下する。
おり、0.5〜20%添加する。05%未満では添加効
果が乏しく、2.1を越えて添加するとフェライト相の
生成をまねき、そのためしん性が低下する。
Coは、オーステナイト生/iZ元素で、焼入時のオー
ステナイト相を安定にし、好ましくないδフェライト相
の生成防止に効果的であるとともに、合金の固溶体強化
により高温でのクリープ強度を向上させるに極めて有効
な元素で、030%未満ではその効果は充分ではなく、
また20チを越えると高温でのクリープ強度を低下させ
る。
ステナイト相を安定にし、好ましくないδフェライト相
の生成防止に効果的であるとともに、合金の固溶体強化
により高温でのクリープ強度を向上させるに極めて有効
な元素で、030%未満ではその効果は充分ではなく、
また20チを越えると高温でのクリープ強度を低下させ
る。
[発明の実施例]
以下本発明の詳細な説明する。
第1表は本発明の実施例(二係る高クロム耐熱鋳鋼およ
び参考のために試験を行った比較例の各組成・成分を示
すもので、実施例1,2はCo含有量の少ないものと多
いもの、比較例1はCoを過剰に添加したもの、比較例
2は逆にCoを含有しないもの、さらに比較例3ijC
o、Wを含有しないもの、比較例4は一般的なCr −
Mo −V鋼をそれぞれ示している。
び参考のために試験を行った比較例の各組成・成分を示
すもので、実施例1,2はCo含有量の少ないものと多
いもの、比較例1はCoを過剰に添加したもの、比較例
2は逆にCoを含有しないもの、さらに比較例3ijC
o、Wを含有しないもの、比較例4は一般的なCr −
Mo −V鋼をそれぞれ示している。
以下余白
試験片の作成は、鋼塊を溶解して上記組成・成分に調整
後鋳造して行なった。そして、ひき続いて以下の熱処理
を施した。まず1050℃(二加熱したのち、Ms点以
下(約350℃)まで強制空冷して焼入れを行ない、そ
の後まず570℃で第一段の焼もどしを行なって空冷し
たのち:二さらL:第二段の焼もどしを行なった。この
第二段の焼もどしは、比較例4;:ついてハフ10℃で
行ない、その他のものは680°Cで行なった。
後鋳造して行なった。そして、ひき続いて以下の熱処理
を施した。まず1050℃(二加熱したのち、Ms点以
下(約350℃)まで強制空冷して焼入れを行ない、そ
の後まず570℃で第一段の焼もどしを行なって空冷し
たのち:二さらL:第二段の焼もどしを行なった。この
第二段の焼もどしは、比較例4;:ついてハフ10℃で
行ない、その他のものは680°Cで行なった。
こうして得た実施例および比較例に係る各試験片につい
て引張試験、衝撃試験、クリープ破断試験を行なった結
果を示したのが第2表である。
て引張試験、衝撃試験、クリープ破断試験を行なった結
果を示したのが第2表である。
以下余白
第2表に示された試験結果から明らかなように、本発明
の実施例1,2は、いずれも従来からタービンケーシン
グ等(二用いられているCr −Mo −V 鋼である
比較例4に比して、引張り強さ、耐力、伸び、絞りおよ
び衝撃値の各特性において同等かやや優れ、またクリー
プ破断強度が著しく向上していることが理解される。ま
た1本発明と異なりC。
の実施例1,2は、いずれも従来からタービンケーシン
グ等(二用いられているCr −Mo −V 鋼である
比較例4に比して、引張り強さ、耐力、伸び、絞りおよ
び衝撃値の各特性において同等かやや優れ、またクリー
プ破断強度が著しく向上していることが理解される。ま
た1本発明と異なりC。
を含有しない比較例2.COおよびWを含有しない比較
例3と前述の比較例4を比べるとクリープ破断強度の向
上がみちれるが、これらにしても本発明の実施例にはは
るか(:及ばない。さらに本発明の実施例1.2とCo
を過剰(二含有する比較例1とを比べると、やはりクリ
ープ破断強度に明確な差異がみられ、 Coの過剰な含
有はかえってクリープ破断強度の低下をもたらすことが
理解される。
例3と前述の比較例4を比べるとクリープ破断強度の向
上がみちれるが、これらにしても本発明の実施例にはは
るか(:及ばない。さらに本発明の実施例1.2とCo
を過剰(二含有する比較例1とを比べると、やはりクリ
ープ破断強度に明確な差異がみられ、 Coの過剰な含
有はかえってクリープ破断強度の低下をもたらすことが
理解される。
[発明の効果]
以上述べたとおり、本発明はCo、W等を適量含有する
高クロム耐熱鋳鋼であるから1本発明によれば、延性・
じん性を適度に備えながらなおかつ著しく優れたクリー
プ破断強度を有する高クロム耐熱鋳鋼を得ることができ
る。
高クロム耐熱鋳鋼であるから1本発明によれば、延性・
じん性を適度に備えながらなおかつ著しく優れたクリー
プ破断強度を有する高クロム耐熱鋳鋼を得ることができ
る。
かかる本発明に係る高クロム耐熱鋳鋼は使用温度や圧力
が上昇し、より苛酷な条件下で使用される蒸気タービン
のケーシングや各種バルブ類の材料として好適であると
いうことができる。
が上昇し、より苛酷な条件下で使用される蒸気タービン
のケーシングや各種バルブ類の材料として好適であると
いうことができる。
Claims (1)
- 重量比で、C0.10〜0.20%、Si0.20〜1
.00%、Mn0.30〜1.00%、Ni0.30〜
1.50%、Cr9.5〜13.0%、Mo0.50〜
1.50%、V0.15〜0.30%、Nb0.05〜
0.15%、N0.04〜0.08%、W0.5〜2.
0%、Co0.3〜2.0%を含み、残部がFeおよび
付随的不純物からなる高クロム耐熱鋳鋼。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17411684A JPS6152353A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | 高クロム耐熱鋳鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17411684A JPS6152353A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | 高クロム耐熱鋳鋼 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6152353A true JPS6152353A (ja) | 1986-03-15 |
Family
ID=15972915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17411684A Pending JPS6152353A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | 高クロム耐熱鋳鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6152353A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007092123A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Hitachi Ltd | 高強度耐熱鋳鋼とその製造方法及びそれを用いた用途 |
-
1984
- 1984-08-23 JP JP17411684A patent/JPS6152353A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007092123A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Hitachi Ltd | 高強度耐熱鋳鋼とその製造方法及びそれを用いた用途 |
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