JPS6338552A - 耐粒界腐食性に優れたNi基合金 - Google Patents
耐粒界腐食性に優れたNi基合金Info
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- JPS6338552A JPS6338552A JP18367886A JP18367886A JPS6338552A JP S6338552 A JPS6338552 A JP S6338552A JP 18367886 A JP18367886 A JP 18367886A JP 18367886 A JP18367886 A JP 18367886A JP S6338552 A JPS6338552 A JP S6338552A
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- intergranular corrosion
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Landscapes
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (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〕
本発明は、耐粒界腐食性が要求される部材に使用される
のに適した耐粒界腐食性の優れたNi基合金に関するも
のである。
のに適した耐粒界腐食性の優れたNi基合金に関するも
のである。
原子力用材料には、他の用途に適用される材料以上に高
い信頼性が要求されており、原子力発電プラントの冷却
系においては、耐食性が要求されるため、高い耐食性を
有する種々のFe基、Ni基の材料が使用されている。
い信頼性が要求されており、原子力発電プラントの冷却
系においては、耐食性が要求されるため、高い耐食性を
有する種々のFe基、Ni基の材料が使用されている。
このような冷却系部材は、300℃程度の高温純水にさ
らされているが、高温純水と接する部材に用いられるF
e基、Ni基の耐食材料においても、特に溶接部および
その熱影響部付近で粒界腐食を原因とする割れが発生し
やすいという問題がある。溶接部およびその熱影響部に
おいて粒界腐食が起こりやすいのは、溶接時の熱影響や
溶接後の歪取り焼鈍等によってその付近が鋭敏化される
ためである。鋭敏化は、クロム炭化物が粒界に析出する
ことにより9粒界近傍にクロム濃度の低い、いわゆるク
ロム欠乏層が形成される現象である。鋭敏化された部分
の粒界近傍は、Cr濃度が低いために腐食されやすく、
そのため粒界近傍が優先的に腐食することにより。
らされているが、高温純水と接する部材に用いられるF
e基、Ni基の耐食材料においても、特に溶接部および
その熱影響部付近で粒界腐食を原因とする割れが発生し
やすいという問題がある。溶接部およびその熱影響部に
おいて粒界腐食が起こりやすいのは、溶接時の熱影響や
溶接後の歪取り焼鈍等によってその付近が鋭敏化される
ためである。鋭敏化は、クロム炭化物が粒界に析出する
ことにより9粒界近傍にクロム濃度の低い、いわゆるク
ロム欠乏層が形成される現象である。鋭敏化された部分
の粒界近傍は、Cr濃度が低いために腐食されやすく、
そのため粒界近傍が優先的に腐食することにより。
粒界腐食は起こるとされている。
耐食性の要求される原子力発電プラントの冷却系部材に
用いられるNi基合金の1つとしてアロイ600(主と
して15%のCrを含むNi基合金)がある。しかしな
がら、70イ600においても溶接部およびその熱影響
部付近では、鋭敏化による粒界腐食を起こしやすいとい
う問題があった。耐粒界腐食性を改善するには、従来か
らTiまたはNbなどの安定化元素を少量添加すること
により、あらかじめクロム炭化物の形成に利用されるC
を固定するという対策がとられている。しかしながら、
その添加量が少ないと高温で熱処理されると鋭敏化され
やすく、C固定効果が不十分であった。
用いられるNi基合金の1つとしてアロイ600(主と
して15%のCrを含むNi基合金)がある。しかしな
がら、70イ600においても溶接部およびその熱影響
部付近では、鋭敏化による粒界腐食を起こしやすいとい
う問題があった。耐粒界腐食性を改善するには、従来か
らTiまたはNbなどの安定化元素を少量添加すること
により、あらかじめクロム炭化物の形成に利用されるC
を固定するという対策がとられている。しかしながら、
その添加量が少ないと高温で熱処理されると鋭敏化され
やすく、C固定効果が不十分であった。
本発明は係る点に鑑み、高温で熱処理された場合におい
ても良好な粒界腐食性をもつだけでなく。
ても良好な粒界腐食性をもつだけでなく。
良好な熱間加工性をも兼ね備えたNi基合金を提供する
ものである。
ものである。
本発明者は係る問題点を解決すべく主として152のC
rを含むNi基合金を対象に実験を行なった結果、本合
金にNb、Ti、Alを同時に添加することにより、熱
間加工性を損ねることなく耐粒界腐食性を向ニーさせる
ことができ、特にNbの効果はC量が0605%以下で
あれば、Nbのみに依存することを見出し5本発明に到
ったものであり、具体的には重量%にてC: 0.05
%以下、Si:0.5%以下、Mn:1.0%以下、C
r : 14.0−17.0%、Nb:2.0%より多
く4.0%以下、Al:0.5%以下、Ti:1.0%
以下、Fe:10%以下、残部Niおよび不可避的な不
純物よりなる成分組成を有することを特徴とする耐粒界
腐食性の優れたNi基合金である。
rを含むNi基合金を対象に実験を行なった結果、本合
金にNb、Ti、Alを同時に添加することにより、熱
間加工性を損ねることなく耐粒界腐食性を向ニーさせる
ことができ、特にNbの効果はC量が0605%以下で
あれば、Nbのみに依存することを見出し5本発明に到
ったものであり、具体的には重量%にてC: 0.05
%以下、Si:0.5%以下、Mn:1.0%以下、C
r : 14.0−17.0%、Nb:2.0%より多
く4.0%以下、Al:0.5%以下、Ti:1.0%
以下、Fe:10%以下、残部Niおよび不可避的な不
純物よりなる成分組成を有することを特徴とする耐粒界
腐食性の優れたNi基合金である。
本発明において、成分組成を限定する理由について説明
する。
する。
Cは、耐力を維持するために必要であるが、0.05%
を越えると、特に溶接部およびその熱影響部において、
耐粒界腐食性が劣化するため、C:0.05%以下とし
た。
を越えると、特に溶接部およびその熱影響部において、
耐粒界腐食性が劣化するため、C:0.05%以下とし
た。
Siは、脱酸剤として添加するが、0.5%を越えると
、耐粒界腐食性が劣化するため、Si:0.5%以下と
した。
、耐粒界腐食性が劣化するため、Si:0.5%以下と
した。
Mnは、脱酸剤として添加し、熱間加工性を改善するの
に有効であるが、1.咋を越えて添加してもよりいっそ
うの向上効果がないためMn:1.0%以下とした。
に有効であるが、1.咋を越えて添加してもよりいっそ
うの向上効果がないためMn:1.0%以下とした。
Crは、耐食性をあげるのに不可欠であるが、14.0
%以下ではその効果は不十分であり、また。
%以下ではその効果は不十分であり、また。
17.0%を越えると熱間加工性が低下するため、Cr
:14.0〜17.0%とした。
:14.0〜17.0%とした。
Nbは、耐粒界腐食性を改善するのに有効な元素であり
、炭化物を形成することにより、Cを固定するためクロ
ム炭化物の粒界析出を抑える。その効果は、C量が0.
05%以下ならC量に関係なくNb量にのみ依存する。
、炭化物を形成することにより、Cを固定するためクロ
ム炭化物の粒界析出を抑える。その効果は、C量が0.
05%以下ならC量に関係なくNb量にのみ依存する。
固溶化処理温度に関係なく、耐粒界腐食性を改善するに
は1.5%以上必要であるが、2.0%より多い方が望
ましい。一方、4.0%を越えると熱間加工性が劣化す
るため、4.0%以下にする必要があるため、Nb:2
.0%より多く4.0%以下とした。
は1.5%以上必要であるが、2.0%より多い方が望
ましい。一方、4.0%を越えると熱間加工性が劣化す
るため、4.0%以下にする必要があるため、Nb:2
.0%より多く4.0%以下とした。
A1は、脱酸剤、脱窒剤として必要であり、熱間加工性
を改善するが、0.5%を越えて含有させても、より一
層の向上効果はないのでAl : 0.5%以下とした
。
を改善するが、0.5%を越えて含有させても、より一
層の向上効果はないのでAl : 0.5%以下とした
。
Tiは、脱酸剤、脱窒剤として必要であり、熱間加工性
を改善するだけでなく、炭化物を形成しCを固定するた
め、耐粒界腐食性にも有効であり、Nbの効果を助ける
が、1.0%を越えて含有させても熱間加工性改善のよ
りいっそうの向上効果はないため、Ti : 1.0%
以下とした。
を改善するだけでなく、炭化物を形成しCを固定するた
め、耐粒界腐食性にも有効であり、Nbの効果を助ける
が、1.0%を越えて含有させても熱間加工性改善のよ
りいっそうの向上効果はないため、Ti : 1.0%
以下とした。
Feは、熱間加工性改善のため必要であるが、10%を
越えると組織が不安定となるのでFe:10%以下とし
た。
越えると組織が不安定となるのでFe:10%以下とし
た。
以下、本発明を実施例により説明する。
第1表に示す組成の合金を真空誘導溶解炉にて溶解し、
鋳造ののち約1050℃にて鍛造により30mm角に仕
上げた。これにより、粒界腐食試験片を割り出し、第2
表中に示す各固溶化処理を行なった後油冷した。さらに
、鋭敏化処理として固溶化処理の後、625℃X 40
h、空冷+500℃X24h、空冷の熱処理を行なった
。これを研磨により湿式1800仕上の3.0am厚さ
X 15+m幅×50m長さの試料に仕上げた。
鋳造ののち約1050℃にて鍛造により30mm角に仕
上げた。これにより、粒界腐食試験片を割り出し、第2
表中に示す各固溶化処理を行なった後油冷した。さらに
、鋭敏化処理として固溶化処理の後、625℃X 40
h、空冷+500℃X24h、空冷の熱処理を行なった
。これを研磨により湿式1800仕上の3.0am厚さ
X 15+m幅×50m長さの試料に仕上げた。
この試料を用いて24hのストライカ試験(JIS G
0572)を行なった後、50R曲げを行ない、縦に切
断し曲げ表面からの割れ深さを3つの縦断面より測定し
、その最大割れ深さの平均値により耐粒界腐食性を評価
した。その結果を第2表に示す、第2表から明らかなよ
うに1本発明合金は比較合金に比べて、固溶化処理温度
が高くても耐粒界腐食性が良好であることがわかる。
0572)を行なった後、50R曲げを行ない、縦に切
断し曲げ表面からの割れ深さを3つの縦断面より測定し
、その最大割れ深さの平均値により耐粒界腐食性を評価
した。その結果を第2表に示す、第2表から明らかなよ
うに1本発明合金は比較合金に比べて、固溶化処理温度
が高くても耐粒界腐食性が良好であることがわかる。
なお、図は粒界腐食後の曲げによる深さ割れとNb添加
量の関係を示す図であるが、これより耐粒界腐食性は、
Nb量に依存しており、Nbを2%以上添加することに
よって固溶化処理条件に関係なし耐粒界腐食性が改善さ
れることがよくわかる。
量の関係を示す図であるが、これより耐粒界腐食性は、
Nb量に依存しており、Nbを2%以上添加することに
よって固溶化処理条件に関係なし耐粒界腐食性が改善さ
れることがよくわかる。
以上説明したように、本発明合金は主として15%Cr
を含むNi基合金にNb、Ti、AIを規定量添加する
ことにより、熱間加工性を害することなく。
を含むNi基合金にNb、Ti、AIを規定量添加する
ことにより、熱間加工性を害することなく。
固溶化処理温度に関係なく耐粒界腐食性を改善したもの
であり、原子力発電プラントの冷却系部材として用いれ
ば、粒界腐食に対する抵抗力が大となり、信頼性が大幅
に向上し、工業上顕著な効果を有するものである。
であり、原子力発電プラントの冷却系部材として用いれ
ば、粒界腐食に対する抵抗力が大となり、信頼性が大幅
に向上し、工業上顕著な効果を有するものである。
豫り図は1粒界腐食試験後の曲げによる最大割れ深さと
Nb添加量の関係を示すグラフである。
Nb添加量の関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 重量%にてC:0.05%以下、Si:0.5%以下、
Mn:1.0%以下、Cr:14.0〜17.0%、N
b:2.0%より多く4.0%以下、Al:0.5%以
下、Ti:1.0%以下、Fe:10%以下、残部Ni
および不可避的な不純物よりなる成分組成を有し、耐粒
界腐食性および熱間加工性を高めたことを特徴とする耐
粒界腐食性に優れたNi基合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18367886A JPS6338552A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 耐粒界腐食性に優れたNi基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18367886A JPS6338552A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 耐粒界腐食性に優れたNi基合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6338552A true JPS6338552A (ja) | 1988-02-19 |
Family
ID=16140011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18367886A Pending JPS6338552A (ja) | 1986-08-05 | 1986-08-05 | 耐粒界腐食性に優れたNi基合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6338552A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011162819A (ja) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Mitsubishi Materials Corp | Ni基合金およびNi基合金の製造方法 |
-
1986
- 1986-08-05 JP JP18367886A patent/JPS6338552A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011162819A (ja) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Mitsubishi Materials Corp | Ni基合金およびNi基合金の製造方法 |
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