JPS6311644A - 耐食性および耐熱性のすぐれた高強度Ni−Cr系合金 - Google Patents
耐食性および耐熱性のすぐれた高強度Ni−Cr系合金Info
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- JPS6311644A JPS6311644A JP15480286A JP15480286A JPS6311644A JP S6311644 A JPS6311644 A JP S6311644A JP 15480286 A JP15480286 A JP 15480286A JP 15480286 A JP15480286 A JP 15480286A JP S6311644 A JPS6311644 A JP S6311644A
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Landscapes
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、耐食性および耐熱性にすぐれ、かつ高強度
を有するNi−Cr系合金に関するものである。
を有するNi−Cr系合金に関するものである。
一般に、例えばサワーガス油田用管材、鋼板の連続メツ
キライン用通電ロール材、さらに酸溶液用針、蔵タンク
や化学プラント用反応容器の構造部材などとして各種の
Nl系合金が用いられている。
キライン用通電ロール材、さらに酸溶液用針、蔵タンク
や化学プラント用反応容器の構造部材などとして各種の
Nl系合金が用いられている。
しかし、各種の従来Ni系合金においては、耐食性のよ
いものは強度が低く、一方耐熱性のよいものは耐食性が
悪いというように、耐食性、耐熱性、および強度を満足
して具備したNi系合金は存在しないのが現状であって
、例えば耐食性および耐熱性にすぐれ、かつ比較的高強
度を有するといわれるNi系合金のハステロイ(登録商
標名)Cであっても、耐食性にはすぐれているものの耐
熱性の面では実用上500°C以上の温度での長時間使
用には耐えず、さらに室温強度も、耐食性Ni合全中で
は高い水準にあるものの高強度合金とは云えないもので
ある。
いものは強度が低く、一方耐熱性のよいものは耐食性が
悪いというように、耐食性、耐熱性、および強度を満足
して具備したNi系合金は存在しないのが現状であって
、例えば耐食性および耐熱性にすぐれ、かつ比較的高強
度を有するといわれるNi系合金のハステロイ(登録商
標名)Cであっても、耐食性にはすぐれているものの耐
熱性の面では実用上500°C以上の温度での長時間使
用には耐えず、さらに室温強度も、耐食性Ni合全中で
は高い水準にあるものの高強度合金とは云えないもので
ある。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、耐食性
、耐熱性、および強度を具備したNi系合金を開発すべ
く研究を行なった結果、重量係で(以下チは重量%を示
す)、 cr:4Q 〜75%、 Mo : 0.5〜5チ。
、耐熱性、および強度を具備したNi系合金を開発すべ
く研究を行なった結果、重量係で(以下チは重量%を示
す)、 cr:4Q 〜75%、 Mo : 0.5〜5チ。
A7 : 0.8〜5%。
C: 0.01〜0.2 %、
を含有し、さらに必要に応じて、
W:0.1〜5%、
Cu : 0.1〜5 fD。
v:o、i〜5%、
希土類元素:0.001〜0.2%、
Co : 0.1〜5チ。
のうちの1種または2種以上を含有し、残りがNiと不
可避不純物からなる組成を有するNi −Cr系合金は
、すぐれた耐食性と耐熱性を有し、かつ高強度を有する
という知見を得たのである。
可避不純物からなる組成を有するNi −Cr系合金は
、すぐれた耐食性と耐熱性を有し、かつ高強度を有する
という知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下に成分組成を上記の通りに限定した理由を説明
する。
て、以下に成分組成を上記の通りに限定した理由を説明
する。
(a) Cr
この発明の合金は、基本的にNiを主体としたNi−C
r系固溶体で構成されたγ相と、Crを主体としたCr
−Ni 系固溶体で構成されたα相の2相組織をもつ
ものであって、これらの2相組織によって高強度とすぐ
れた耐食性が確保され、さらにcr酸成分はNi成分と
共に高温で表面に緻密な酸化層を形成して耐高温酸化性
(耐熱合金として不可欠な特性)を向上させる作用があ
るが、その含有量が40%未満では前記の特性を満足し
て具備せしめることができず、一方その含有量が75係
を越えると、鋳造時に割れが発生したり、溶解時に耐火
レンガなどの炉材との反応が活発になることがら、その
含有量を40〜75チと定めた。
r系固溶体で構成されたγ相と、Crを主体としたCr
−Ni 系固溶体で構成されたα相の2相組織をもつ
ものであって、これらの2相組織によって高強度とすぐ
れた耐食性が確保され、さらにcr酸成分はNi成分と
共に高温で表面に緻密な酸化層を形成して耐高温酸化性
(耐熱合金として不可欠な特性)を向上させる作用があ
るが、その含有量が40%未満では前記の特性を満足し
て具備せしめることができず、一方その含有量が75係
を越えると、鋳造時に割れが発生したり、溶解時に耐火
レンガなどの炉材との反応が活発になることがら、その
含有量を40〜75チと定めた。
(b) M。
MO酸成分は、γ相およびα相に固溶して、強度および
耐食性を向上させる作用があるが、その含有量が0.5
%未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方その
含有量が5%を越えると、加工性に有害な金属間化合物
が形成されるようになることから、その含有量を0.5
〜5チと定めた。
耐食性を向上させる作用があるが、その含有量が0.5
%未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方その
含有量が5%を越えると、加工性に有害な金属間化合物
が形成されるようになることから、その含有量を0.5
〜5チと定めた。
(c) Al
Al成分には、NiおよびCrと共に、高温時に表面に
緻密な酸化層を形成して耐高温酸化性を向上させるほか
、γ相およびα相に固溶して耐熱性を向上させる作用が
あるが、その含有量が0.8 %未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方その含有量が5係を越えると
、加工性に有害な金属間化合物が形成されるようになる
ことから、その含有量を0.8〜5チと定めた。
緻密な酸化層を形成して耐高温酸化性を向上させるほか
、γ相およびα相に固溶して耐熱性を向上させる作用が
あるが、その含有量が0.8 %未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方その含有量が5係を越えると
、加工性に有害な金属間化合物が形成されるようになる
ことから、その含有量を0.8〜5チと定めた。
(d) C
C成分には、溶解時に脱酸剤として作用するほか、素地
中に微細に分散する主としてCr炭化物からなる化合物
を形成して強度を向上させる作用があるが、その含有量
が帆01チ未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方その含有量が帆2チを越えると、耐食性が低下する
ようになることから、その含有量を0.01〜0.2チ
と定めた。
中に微細に分散する主としてCr炭化物からなる化合物
を形成して強度を向上させる作用があるが、その含有量
が帆01チ未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方その含有量が帆2チを越えると、耐食性が低下する
ようになることから、その含有量を0.01〜0.2チ
と定めた。
(”) W + Cu+ V +および希土類元素こ
れらの成分には、合金の耐食性を一段と向上させる作用
があるので、特によりすぐれた耐食性が要求される場合
に必要に応じて含有されるが、その含有量が、それぞれ
w : o、iチ未満、Cu:0.1チ未゛満、V :
0.1 %未満、および希土類元素:0.001 %
未満では所望の耐食性向上効果が得られず、一方その含
有量が、それぞれW:5%、Cu:5係、V:5%、お
よび希土類元素:0.2%を越えても作用が飽和して、
よシ一層の耐食性向上効果が得られないことから、その
含有量をそれぞれW:0.1〜5%、Cu:0.1〜5
%、v二0.1〜5%、および希土類元素: 0.00
1〜0.2係と定めた。
れらの成分には、合金の耐食性を一段と向上させる作用
があるので、特によりすぐれた耐食性が要求される場合
に必要に応じて含有されるが、その含有量が、それぞれ
w : o、iチ未満、Cu:0.1チ未゛満、V :
0.1 %未満、および希土類元素:0.001 %
未満では所望の耐食性向上効果が得られず、一方その含
有量が、それぞれW:5%、Cu:5係、V:5%、お
よび希土類元素:0.2%を越えても作用が飽和して、
よシ一層の耐食性向上効果が得られないことから、その
含有量をそれぞれW:0.1〜5%、Cu:0.1〜5
%、v二0.1〜5%、および希土類元素: 0.00
1〜0.2係と定めた。
(f) C0
C0成分には1合金の強度を一段と向上させる作用があ
るので、特により一層の高強度が要求される場合に必要
に応じて含有されるが、その含有量が0.1チ未満では
所望の強度向上効果が得られず、一方その含有量が5%
を越えると、鍛造時に割れが発生するようになることか
ら、その含有量を0.1〜5チと定めた。
るので、特により一層の高強度が要求される場合に必要
に応じて含有されるが、その含有量が0.1チ未満では
所望の強度向上効果が得られず、一方その含有量が5%
を越えると、鍛造時に割れが発生するようになることか
ら、その含有量を0.1〜5チと定めた。
(g) 不可避不純物
脱酸剤としてTi 、 Mn 、 SLおよび(’a
のうちの1種以上を使用し、脱酸作用のほか、鋳造性
、特に湯流れ性の向上をはかる場合があるので、これら
の成分の含有は避けられないが、その含有量が含量で0
.8係以下であれば、合金特性に何らの悪影響も及ぼさ
ないことから1合量で0.8係以下の含有が許容される
。
のうちの1種以上を使用し、脱酸作用のほか、鋳造性
、特に湯流れ性の向上をはかる場合があるので、これら
の成分の含有は避けられないが、その含有量が含量で0
.8係以下であれば、合金特性に何らの悪影響も及ぼさ
ないことから1合量で0.8係以下の含有が許容される
。
また、Fe成分には、Ni成分の代替成分としての作用
があり、したがってコスト低減をはかる目的で含有させ
ても合金特性に悪影響を及ぼさないので、必要に応じて
含有させる場合があるが、しかし、その含有量が5チを
越えると、合金の耐食性が低下するようになることから
、その上限値を5係としなければならない。
があり、したがってコスト低減をはかる目的で含有させ
ても合金特性に悪影響を及ぼさないので、必要に応じて
含有させる場合があるが、しかし、その含有量が5チを
越えると、合金の耐食性が低下するようになることから
、その上限値を5係としなければならない。
つぎに、この発明のNi−Cr系合金を実施例により具
体的に説明する。
体的に説明する。
通常の高周波誘導炉を用い、真空中、それぞれ第1表に
示される成分組成をもった溶湯を調製し、まず、第1表
に区分される板材については、直径:60m×長さ:2
001Bの寸法をもったインゴットに鋳造し、このイン
ゴットを熱間鍛造により幅:80鵡×厚さ=25語の寸
法とし、ついでこの厚板に傷とシを施した後、1ooo
〜1260℃の範囲内の所定の熱間圧延開始温度にて熱
間圧延を施して厚さ:3wsの熱延板とし、引続いて、
この熱延板に1050〜1200℃の範囲内の所定温度
に30分間保持の条件で均質化処理を施し、一方同じく
第1表に区分される鋳物については、断面:50襲×5
0膓、長さ:200襲の寸法をもった鋳物とし、これに
1000〜1260℃の範囲内の所定温度に1時間保持
の熱処理を施すことによって、本発明合金1〜26、比
較合金1〜5、およびノ・ステロイCに相当する組成を
有する従来合金をそれぞれ製造した。
示される成分組成をもった溶湯を調製し、まず、第1表
に区分される板材については、直径:60m×長さ:2
001Bの寸法をもったインゴットに鋳造し、このイン
ゴットを熱間鍛造により幅:80鵡×厚さ=25語の寸
法とし、ついでこの厚板に傷とシを施した後、1ooo
〜1260℃の範囲内の所定の熱間圧延開始温度にて熱
間圧延を施して厚さ:3wsの熱延板とし、引続いて、
この熱延板に1050〜1200℃の範囲内の所定温度
に30分間保持の条件で均質化処理を施し、一方同じく
第1表に区分される鋳物については、断面:50襲×5
0膓、長さ:200襲の寸法をもった鋳物とし、これに
1000〜1260℃の範囲内の所定温度に1時間保持
の熱処理を施すことによって、本発明合金1〜26、比
較合金1〜5、およびノ・ステロイCに相当する組成を
有する従来合金をそれぞれ製造した。
なお、比較合金1〜5は、いずれも構成成分のうちのい
ずれかの成分含有量(第1表に※印を付したもの)が、
この発明の範囲から外れた組成をもつものである。
ずれかの成分含有量(第1表に※印を付したもの)が、
この発明の範囲から外れた組成をもつものである。
ついで、この結果得られた本発明合金1〜26゜比較合
金1〜5、および従来合金について、常温および800
°Cにおけるビッカース硬さと引張強さを11定し、引
張強さは400°Cにおける場合も測定し、さらに65
%HNO3沸、騰水溶液中に24時間浸漬の耐食性試験
と、温度: 1000°Cに100時間保持の耐熱性試
験を行ない、いずれの試験でもM@減を測定し、従来合
金の重量減を100とした場合の相対比を算出した。こ
れらの結果を第2表に示した。
金1〜5、および従来合金について、常温および800
°Cにおけるビッカース硬さと引張強さを11定し、引
張強さは400°Cにおける場合も測定し、さらに65
%HNO3沸、騰水溶液中に24時間浸漬の耐食性試験
と、温度: 1000°Cに100時間保持の耐熱性試
験を行ない、いずれの試験でもM@減を測定し、従来合
金の重量減を100とした場合の相対比を算出した。こ
れらの結果を第2表に示した。
第2表に示される結果から、本発明合金1〜26は、い
ずれもすぐれた耐食性を有する従来合金と同等のすぐれ
た耐食性を有し、かつこれより一段とすぐれた耐熱性お
よび高強度をもつことが明らかである。
ずれもすぐれた耐食性を有する従来合金と同等のすぐれ
た耐食性を有し、かつこれより一段とすぐれた耐熱性お
よび高強度をもつことが明らかである。
一方、比較合金1〜5に見られるように、構成成分のう
ちのいずれかの成分含有量でもこの発明の範囲から外れ
ると、強度、耐食性、および耐熱性のうちの少なくとも
いずれかの特性が劣ったものになることがわかる。
ちのいずれかの成分含有量でもこの発明の範囲から外れ
ると、強度、耐食性、および耐熱性のうちの少なくとも
いずれかの特性が劣ったものになることがわかる。
上述のように、この発明のNi−Cr 系合金は、高強
度を有し、耐食性および耐熱性にもすぐれ、このように
強度、耐食性、および耐熱性のすべてを具備しているの
で、これらの特性が要求される各種の分野に使用した場
合に、すぐれた性能を著しく長期に亘って発揮するので
ある。
度を有し、耐食性および耐熱性にもすぐれ、このように
強度、耐食性、および耐熱性のすべてを具備しているの
で、これらの特性が要求される各種の分野に使用した場
合に、すぐれた性能を著しく長期に亘って発揮するので
ある。
Claims (4)
- (1)Cr:40〜75%、 Mo:0.5〜5%、 Al:0.8〜5%、 C:0.01〜0.2%、 を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成(以
上重量%)を有することを特徴とする耐食性および耐熱
性のすぐれた高強度Ni−Cr系合金。 - (2)Cr:40〜75%、 Mo:0.5〜5%、 Al:0.8〜5%、 C:0.01〜0.2%、 を含有し、さらに、 W:0.1〜5%、 Cu:0.1〜5%、 V:0.1〜5%、 希土類元素:0.001〜0.2%、 のうちの1種または2種以上を含有し、残りがNiと不
可避不純物からなる組成(以上重量%)を有することを
特徴とする耐食性および耐熱性のすぐれた高強度Ni−
Cr系合金。 - (3)Cr:40〜75%、 Mo:0.5〜5%、 Al:0.8〜5%、 C:0.01〜0.2%、 を含有し、さらに、 Co:0.1〜5%、 を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成(以
上重量%)を有することを特徴とする耐食性および耐熱
性のすぐれた高強度Ni−Cr系合金。 - (4)Cr:40〜75%、 Mo:0.5〜5%、 Al:0.8〜5%、 C:0.01〜0.2%、 を含有し、さらに、 W:0.1〜5%、 Cu:0.1〜5%、 V:0.1〜5%、 希土類元素:0.001〜0.2%、 のうちの1種または2種以上と、 Co:0.1〜5%、 を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成(以
上重量%)を有することを特徴とする耐食性および耐熱
性のすぐれた高強度Ni−Cr系合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15480286A JPH0676638B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | 耐食性および耐熱性のすぐれた高強度Ni−Cr系合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15480286A JPH0676638B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | 耐食性および耐熱性のすぐれた高強度Ni−Cr系合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6311644A true JPS6311644A (ja) | 1988-01-19 |
JPH0676638B2 JPH0676638B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=15592209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15480286A Expired - Lifetime JPH0676638B2 (ja) | 1986-07-01 | 1986-07-01 | 耐食性および耐熱性のすぐれた高強度Ni−Cr系合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0676638B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0681073A (ja) * | 1985-08-30 | 1994-03-22 | Daido Steel Co Ltd | 電気めっき用通電ロール合金 |
US5314659A (en) * | 1991-08-27 | 1994-05-24 | Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd. | Hard facing chromium-base alloys |
US5688390A (en) * | 1995-01-12 | 1997-11-18 | Nippondenso Co., Ltd. | Oxygen concentration sensor |
CN100436625C (zh) * | 2002-04-11 | 2008-11-26 | 瓦特西拉瑞士股份有限公司 | 用于喷嘴头的材料和用此材料制成的喷嘴头 |
-
1986
- 1986-07-01 JP JP15480286A patent/JPH0676638B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
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