JPS6369946A - オ−ステナイト系耐熱鋼 - Google Patents
オ−ステナイト系耐熱鋼Info
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- JPS6369946A JPS6369946A JP21153086A JP21153086A JPS6369946A JP S6369946 A JPS6369946 A JP S6369946A JP 21153086 A JP21153086 A JP 21153086A JP 21153086 A JP21153086 A JP 21153086A JP S6369946 A JPS6369946 A JP S6369946A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Arc Welding In General (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〕
本発明は発電用ボイラ及び化学プライトの熱又換器、配
管に適用されるオーステナイト系耐熱鋼に関する。
管に適用されるオーステナイト系耐熱鋼に関する。
発電用ボイラ及び化学プラントの熱交換器管にはＳＵＳ
３４７ＨＴＢが使用されるが、この鋼はもともと耐食
用として開発されたものであるのでＣの安定化のために
比較的多量のＮｂが含有されている。Ｎｂを多量に含む
場合、溶接による耐熱割れが発生しやすい欠点がある。
３４７ＨＴＢが使用されるが、この鋼はもともと耐食
用として開発されたものであるのでＣの安定化のために
比較的多量のＮｂが含有されている。Ｎｂを多量に含む
場合、溶接による耐熱割れが発生しやすい欠点がある。
一方、Ｎｂを含まない鋼は高温強度が低くなる。
従来からオーステナイト鋼の高温強度向上のための検討
が穐々行なわれているが、強度向上を図るためには現用
鋼種の規格成分範囲を越えて大巾な合金組厄の変更が必
要であり、一般に高価なものとなる。また、熱処理によ
る強度向上も可能ではあるが大巾な向上は期待できず、
現用鋼種のデータバンドを越えることは難しい。
が穐々行なわれているが、強度向上を図るためには現用
鋼種の規格成分範囲を越えて大巾な合金組厄の変更が必
要であり、一般に高価なものとなる。また、熱処理によ
る強度向上も可能ではあるが大巾な向上は期待できず、
現用鋼種のデータバンドを越えることは難しい。
微量成分元素の添加によるクリープ強度の同上は従来か
ら試みられているが、これまでに大巾な強度向上が達成
されたことはない。
ら試みられているが、これまでに大巾な強度向上が達成
されたことはない。
本発明は大巾な強度向上が達成できなかったＥ＋ＵＳ
３４７ ＨＴＢ鋼の高温強度を一段と向上させたオース
テナイト系耐熱鋼を提供しようとするものである。
３４７ ＨＴＢ鋼の高温強度を一段と向上させたオース
テナイト系耐熱鋼を提供しようとするものである。
本発明は重量％で、０１０４〜０１％、ｓ１≦１．２
％、Ｍｎ≦２％、 Ｐ≦１０３ ％、 Ｓ≦α０３％
、Ｎｉ ９〜１ ３ ％ 、Ｃｒ １ ７〜２ ０ ％
、Ｎｂα０５〜１％、Ｃｕα０５Ｓα５Ｓｔ−含み、残
部Ｆｅ及び不可避の不純物からなることを特徴とするオ
ーステナイト系耐熱鋼である。
％、Ｍｎ≦２％、 Ｐ≦１０３ ％、 Ｓ≦α０３％
、Ｎｉ ９〜１ ３ ％ 、Ｃｒ １ ７〜２ ０ ％
、Ｎｂα０５〜１％、Ｃｕα０５Ｓα５Ｓｔ−含み、残
部Ｆｅ及び不可避の不純物からなることを特徴とするオ
ーステナイト系耐熱鋼である。
すなわち、本発明＋’１８ＵＳ ３４７ＨＴＢ鋼の高温
強度を一段と向上させるためにＮｂの適正量を見出すと
ともに微量のＣｕ添加を行なつ念ものである。
強度を一段と向上させるためにＮｂの適正量を見出すと
ともに微量のＣｕ添加を行なつ念ものである。
Ｎｂ の添加量は従来から適正添加量とされるＣＺ量チ
×８〜１重量％よりも低くてもよく、微量のＣｕの添加
は大巾なりリープ破断強度の上昇をもたらす。
×８〜１重量％よりも低くてもよく、微量のＣｕの添加
は大巾なりリープ破断強度の上昇をもたらす。
以下、本発明オーステナイト系耐熱鋼の取分範囲限定理
由について詳述する。以下、チは重量％全意味する。
由について詳述する。以下、チは重量％全意味する。
１） ＣはＮｌ）やＣｒと結合して炭化物を生成し、
それによってクリープ強度を上昇させるが、［１０４％
未満では十分な効果がなく、α１％を越えて添加すると
粒界腐食が生じやすくなる。従って（ＬＯ４〜０．１％
とし次。
それによってクリープ強度を上昇させるが、［１０４％
未満では十分な効果がなく、α１％を越えて添加すると
粒界腐食が生じやすくなる。従って（ＬＯ４〜０．１％
とし次。
２）Ｓｌ は脱酸剤として使用されるが、１．２％を
越えると高温使用中にσ相の析出全促進し、オーステナ
イト相を不安定にするので、１．２−以下とした。
越えると高温使用中にσ相の析出全促進し、オーステナ
イト相を不安定にするので、１．２−以下とした。
り Ｍｎ Ｉｄオーステナイト’に安定化する元素で
あり、Ｎｉと同様の効果を有するが、２％全越えて添加
した場合、常温強度が高くなり、加工性を害する。従っ
て、２％以下とした。
あり、Ｎｉと同様の効果を有するが、２％全越えて添加
した場合、常温強度が高くなり、加工性を害する。従っ
て、２％以下とした。
４） Ｐ及びＳは不純物元素として粒界に偏析し、高
温強度を低下させるとともに、クリープ延性をも低下さ
せるので、ともに１０３％以下とした。
温強度を低下させるとともに、クリープ延性をも低下さ
せるので、ともに１０３％以下とした。
５）Ｎ１はＣｒとともに本発明鋼の主要元素であり、Ｃ
ｒ量との関係で基地全オーステナイトに保つために９％
以上が必要である。一方、１３％を越えて添加すること
はオーステナイト安定化の面から過電となり、本発明鋼
の価格を高めることになるので、１３％以下とした。
ｒ量との関係で基地全オーステナイトに保つために９％
以上が必要である。一方、１３％を越えて添加すること
はオーステナイト安定化の面から過電となり、本発明鋼
の価格を高めることになるので、１３％以下とした。
６） Ｃｒ は高温での耐食性を高める上で、Ｎｉと
ともに有効に作用するが、１７％未満では耐食性が低下
し、２０％を越えるとオーステナイトが不安定になり、
高温使用中にσ相が析出しやすくなる。従って、１７〜
２０％とした。
ともに有効に作用するが、１７％未満では耐食性が低下
し、２０％を越えるとオーステナイトが不安定になり、
高温使用中にσ相が析出しやすくなる。従って、１７〜
２０％とした。
７） ＮｂはＣとともに炭化物を形成し、本発明鋼の
高温強度を高めるが、その量は００５％以上あれば有効
であり、１０５％未満では急激にクリープ破断強度が低
下する。一方１％を越えて添加すると溶接時に再熱割れ
が発生しやすくなる。従って、（ＬＯ５〜１％とした。
高温強度を高めるが、その量は００５％以上あれば有効
であり、１０５％未満では急激にクリープ破断強度が低
下する。一方１％を越えて添加すると溶接時に再熱割れ
が発生しやすくなる。従って、（ＬＯ５〜１％とした。
８） Ｃｕ はオーステナイトと安定化させる効果が
あるが、多量に添加された場合には熱間加工性を低下さ
せる。通常は不純物元素としてできるだけ含有しないよ
う成分調整を行なうが、本発明ではそのクリープ強度に
対する効果を確認してα０５〜０５％添加することとし
た。すなわち、α０５％未満では効果は不十分でろり、
［ｌＬ５％を越えて桝加してもクリープ強度に対する効
果は飽和し、逆に上に述べ念書が発生することになる。
あるが、多量に添加された場合には熱間加工性を低下さ
せる。通常は不純物元素としてできるだけ含有しないよ
う成分調整を行なうが、本発明ではそのクリープ強度に
対する効果を確認してα０５〜０５％添加することとし
た。すなわち、α０５％未満では効果は不十分でろり、
［ｌＬ５％を越えて桝加してもクリープ強度に対する効
果は飽和し、逆に上に述べ念書が発生することになる。
第１表に供試材の化学成分を示す。
第１図に６５０℃、１７．５ゆｆ／ｍ”の条件における
クリープ破断時間ｔ−Ｎｂｔを変数として示す。
クリープ破断時間ｔ−Ｎｂｔを変数として示す。
又第１図中には第１表の供試材符号（１，２゜５．４，
５．６，７）を示す。また、市販のＳＵＢ ５４７ Ｈ
’ｌ’Ｂ ０ＮＩ）量とクリープ破断時間（ｈ）の範囲
ｔ−Ａとして示す。これに対し、Ｎｂ量を減少させると
ほぼＢの曲線によって破断時間は低下するが、約５００
ｐｐｍまでは市販のＳＵＳ ５４７ＨＴＢの下限の強
度を確保している。これに、Ｃｕを添加した場合、クリ
ープ破断時間は上昇し、市販の８Ｕ８３４７ ＨＴＢの
強度の上限を上層る。しかし、添加量が（ＬＯ４０％及
びα６１０％の場合にＦｉＳＵ８３４７ ＨＴＢの上限
の強度を示し、大巾な改善はみられない。
５．６，７）を示す。また、市販のＳＵＢ ５４７ Ｈ
’ｌ’Ｂ ０ＮＩ）量とクリープ破断時間（ｈ）の範囲
ｔ−Ａとして示す。これに対し、Ｎｂ量を減少させると
ほぼＢの曲線によって破断時間は低下するが、約５００
ｐｐｍまでは市販のＳＵＳ ５４７ＨＴＢの下限の強
度を確保している。これに、Ｃｕを添加した場合、クリ
ープ破断時間は上昇し、市販の８Ｕ８３４７ ＨＴＢの
強度の上限を上層る。しかし、添加量が（ＬＯ４０％及
びα６１０％の場合にＦｉＳＵ８３４７ ＨＴＢの上限
の強度を示し、大巾な改善はみられない。
本発明鋼（１，２，３）は従来ＳＵＳ ３４７ ＨＴＢ
では得られなかった強度ｔ−有し、それは成分範囲がＮ
ｌ）量０．０５〜１％、Ｃｕｔ１０５〜０５優において
最も顕著である。
では得られなかった強度ｔ−有し、それは成分範囲がＮ
ｌ）量０．０５〜１％、Ｃｕｔ１０５〜０５優において
最も顕著である。
上記のように、本発明鋼は市販のＳＵＳ ３４７ＨＴＢ
鋼のＮｂヲ１０５％まで低下させても、 Ｃｕをα
０５〜１５％添加することによって大巾な強度向上が可
能になった。これによって、市販の５ＵＳ３４７ ＨＴ
Ｂとほぼ同じ価格でより強度の高い材料を得ることがで
きたことにより、ボイラ、化学プラント用熱又換器管の
管厚を薄くでき、！友、耐用寿命を大巾に伸すことがで
きる。
鋼のＮｂヲ１０５％まで低下させても、 Ｃｕをα
０５〜１５％添加することによって大巾な強度向上が可
能になった。これによって、市販の５ＵＳ３４７ ＨＴ
Ｂとほぼ同じ価格でより強度の高い材料を得ることがで
きたことにより、ボイラ、化学プラント用熱又換器管の
管厚を薄くでき、！友、耐用寿命を大巾に伸すことがで
きる。
第１図はＮｂ量とクリープ破断時間との関係を示すグラ
フである。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫 Ｎｂ含儒量
フである。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫 Ｎｂ含儒量
Claims (1)
- １）重量％で、Ｃ０．０４〜０．１％、Ｓｉ≦１．２％
、Ｍｎ≦２％、Ｐ≦０．０３％、Ｓ≦０．０３％、Ｎｉ
９〜１３％、Ｃｒ１７〜２０％、Ｎｂ０．０５〜１％、
Ｃｕ０．０５〜０．５％を含み、残部Ｆｅ及び不可避の
不純物からなることを特徴とするオーステナイト系耐熱
鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61211530A JP2585543B2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | オ−ステナイト系耐熱鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61211530A JP2585543B2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | オ−ステナイト系耐熱鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6369946A true JPS6369946A (ja) | 1988-03-30 |
| JP2585543B2 JP2585543B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=16607404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61211530A Expired - Lifetime JP2585543B2 (ja) | 1986-09-10 | 1986-09-10 | オ−ステナイト系耐熱鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2585543B2 (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5980757A (ja) * | 1982-11-01 | 1984-05-10 | Hitachi Ltd | 高強度オ−ステナイト系鋼 |
| JPS59100219A (ja) * | 1982-11-27 | 1984-06-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱交換器用ステンレス鋼管の製造方法 |
| JPS6123749A (ja) * | 1984-07-10 | 1986-02-01 | Hitachi Ltd | 高温強度オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
| JPS6164860A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-04-03 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 耐食性および強度等の優れたＮｂを含有するオ−ステナイト系耐熱鋼及びその製造法 |
-
1986
- 1986-09-10 JP JP61211530A patent/JP2585543B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5980757A (ja) * | 1982-11-01 | 1984-05-10 | Hitachi Ltd | 高強度オ−ステナイト系鋼 |
| JPS59100219A (ja) * | 1982-11-27 | 1984-06-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱交換器用ステンレス鋼管の製造方法 |
| JPS6123749A (ja) * | 1984-07-10 | 1986-02-01 | Hitachi Ltd | 高温強度オ−ステナイト系ステンレス鋼 |
| JPS6164860A (ja) * | 1984-09-04 | 1986-04-03 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 耐食性および強度等の優れたＮｂを含有するオ−ステナイト系耐熱鋼及びその製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2585543B2 (ja) | 1997-02-26 |
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