JPS5919985B2 - 耐熱鋳造合金 - Google Patents
耐熱鋳造合金Info
- Publication number
- JPS5919985B2 JPS5919985B2 JP11884180A JP11884180A JPS5919985B2 JP S5919985 B2 JPS5919985 B2 JP S5919985B2 JP 11884180 A JP11884180 A JP 11884180A JP 11884180 A JP11884180 A JP 11884180A JP S5919985 B2 JPS5919985 B2 JP S5919985B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- content
- creep rupture
- casting alloy
- resistant casting
- oxidation resistance
- 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.)
- Expired
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、耐熱鋳造合金に関し、さらに詳しくは、耐熱
酸化性を劣化させることなく優れたクリープ破断強度を
有する耐熱鋳造合金に関する。
酸化性を劣化させることなく優れたクリープ破断強度を
有する耐熱鋳造合金に関する。
従来より、この種の耐熱鋳造合金として、石油化学工業
用の反応管の材料に１−（に４０、ｆ（Ｐ４０が使用さ
れている。このＨＫ４０（Ｏ、４Ｃ−２５Ｃに−２０Ｎ
ｉ−残部Ｆｅ）は、１０００℃以下のりフオーマーチュ
ーブの材料として長時間の使用実績があるが、しかし、
１０００℃以上の雰囲気下で使用された場合、炭化物の
成長粗大化に伴なうクリープ破断強度の低下が生じると
と礼に、１１００℃を越える温度条件では耐酸化性も低
下してくる。
用の反応管の材料に１−（に４０、ｆ（Ｐ４０が使用さ
れている。このＨＫ４０（Ｏ、４Ｃ−２５Ｃに−２０Ｎ
ｉ−残部Ｆｅ）は、１０００℃以下のりフオーマーチュ
ーブの材料として長時間の使用実績があるが、しかし、
１０００℃以上の雰囲気下で使用された場合、炭化物の
成長粗大化に伴なうクリープ破断強度の低下が生じると
と礼に、１１００℃を越える温度条件では耐酸化性も低
下してくる。
一方、ＨＰ４０材（Ｏ、４Ｃ−２５Ｃｒ−３５Ｎｉ一残
Ｆｅ）は、１１００℃付近の使用温度ではＨＫ４０材よ
り良好なクリープ破断強度と耐酸化性が得られるが、こ
の使用温度では充分なものではない。即ち、クリープ破
断強度に関しては、約１１００℃という高温において１
次炭化物の球状化や、２次析出物の成長粗大化がクリー
プ破断強度の低下を引き起すからである。本発明は、上
記に説明したように従来から耐熱鋳造合金として使用さ
れているＨＫ４０材、ＨＰ４０材に比して、クリープ破
断強度をより向上させたものであり、かつ、耐酸化性を
劣化させることのない耐熱鋳造合金である。
Ｆｅ）は、１１００℃付近の使用温度ではＨＫ４０材よ
り良好なクリープ破断強度と耐酸化性が得られるが、こ
の使用温度では充分なものではない。即ち、クリープ破
断強度に関しては、約１１００℃という高温において１
次炭化物の球状化や、２次析出物の成長粗大化がクリー
プ破断強度の低下を引き起すからである。本発明は、上
記に説明したように従来から耐熱鋳造合金として使用さ
れているＨＫ４０材、ＨＰ４０材に比して、クリープ破
断強度をより向上させたものであり、かつ、耐酸化性を
劣化させることのない耐熱鋳造合金である。
本発明に％る耐熱鋳造合金の特徴とするところは、Ｃ０
．３５〜０．６％、５ｉ０．５〜２．０％、Ｍｎ０．３
〜０．９％、Ｃｒ２４〜３０％、Ｎｉ３０〜４０％、Ｗ
３〜６条、Ｎｂ０．１〜０９５％ Ｐｏ、０４％以下、
８０．０４φ以下を含有し、残部は実質的にＦｅよりな
るものである。
．３５〜０．６％、５ｉ０．５〜２．０％、Ｍｎ０．３
〜０．９％、Ｃｒ２４〜３０％、Ｎｉ３０〜４０％、Ｗ
３〜６条、Ｎｂ０．１〜０９５％ Ｐｏ、０４％以下、
８０．０４φ以下を含有し、残部は実質的にＦｅよりな
るものである。
本発明に％る耐熱鋳造合金について以下詳細に説明する
。
。
先づ、本発明に％る耐熱鋳造合金の含有成分と成分割合
について説明する。
について説明する。
Ｃは、耐熱鋳造合金のクリープ破断強度を高めるために
有効な元素であり、Ｃ含有量の増加とともにクリープ破
断寿命は増大する。
有効な元素であり、Ｃ含有量の増加とともにクリープ破
断寿命は増大する。
１０００℃以上の使用温度における高クリープ破断寿命
はＣ含有量は少くとも０２３５％は必要で、０１３５％
未満ではこの効果は得られない。
はＣ含有量は少くとも０２３５％は必要で、０１３５％
未満ではこの効果は得られない。
また、Ｃ含有量を増加させるとクリープ破断寿命は増大
するが、０９６％を越えて含有されるとクリープ破断寿
命は低下する傾向になり、さらに、２次炭素析出物が多
くなって脆化の原因となる。よって、Ｃ含有量は００３
５〜０９６％とする。Ｓｉは、製鋼時に脱酸の効果を示
すとともに、使用中に耐浸炭抵抗を高めるために有効な
元素であって、通常は溶解原材料から０．２〜０．３係
程度の混入があるが、充分な脱酸効果と耐浸炭性を付与
するにはＳｉ含有量０．５％未満ではこれを期待するこ
とが出来ず、また、含有量が２係を越えると溶接性の低
下を伴なう。
するが、０９６％を越えて含有されるとクリープ破断寿
命は低下する傾向になり、さらに、２次炭素析出物が多
くなって脆化の原因となる。よって、Ｃ含有量は００３
５〜０９６％とする。Ｓｉは、製鋼時に脱酸の効果を示
すとともに、使用中に耐浸炭抵抗を高めるために有効な
元素であって、通常は溶解原材料から０．２〜０．３係
程度の混入があるが、充分な脱酸効果と耐浸炭性を付与
するにはＳｉ含有量０．５％未満ではこれを期待するこ
とが出来ず、また、含有量が２係を越えると溶接性の低
下を伴なう。
よって、Ｓｉ含有量は０．５〜２．０係とする。Ｍｎは
、脱酸剤、及びＳを固定する元素として含有されている
が、含有量が０．３％未満ではこの効果が期待できず、
また、含有量が０．９係を越えると約１１００℃という
高温における苛酷な使用条件下では耐酸化性の劣化を招
来する。
、脱酸剤、及びＳを固定する元素として含有されている
が、含有量が０．３％未満ではこの効果が期待できず、
また、含有量が０．９係を越えると約１１００℃という
高温における苛酷な使用条件下では耐酸化性の劣化を招
来する。
よって、Ｍｎ含有量は、０．３〜０．９係とする。Ｃｒ
は、耐酸化性及び、高温強度を得るためには効果のある
元素であり、約１１００℃という高温において使用する
ことを考慮するとＣｒ含有量が２４係未満では耐酸化性
に乏しいが、２４チを越えて含有されるとＣｒの含有量
が増大するとともに耐酸化性は良好となるが、含有量が
３０係を越えると靭性が低下するようになる。
は、耐酸化性及び、高温強度を得るためには効果のある
元素であり、約１１００℃という高温において使用する
ことを考慮するとＣｒ含有量が２４係未満では耐酸化性
に乏しいが、２４チを越えて含有されるとＣｒの含有量
が増大するとともに耐酸化性は良好となるが、含有量が
３０係を越えると靭性が低下するようになる。
よって、Ｃｒ含有量は２４〜３０係とする。Ｎｉは、オ
ーステナイトを安定化し、耐酸化性、耐浸炭性、及び、
高温強度を向上させる元素であり、約１１００℃という
高温における使用においては、Ｎｉ含有量が３０１％未
満では耐酸化性、耐浸炭性に乏しく、また、４０係を越
えて含有されるとその割りには効果がないのである。
ーステナイトを安定化し、耐酸化性、耐浸炭性、及び、
高温強度を向上させる元素であり、約１１００℃という
高温における使用においては、Ｎｉ含有量が３０１％未
満では耐酸化性、耐浸炭性に乏しく、また、４０係を越
えて含有されるとその割りには効果がないのである。
よって、Ｎｉ含有量は３０〜４０係とする。Ｗは、高温
強度を増大させる元素であるが、その含有量が３係未満
ではクリープ破断強度の増加は小さく、また、含有量が
３チを越えると顕著にクリープ破断強度が増加し、さら
に、６係を越えて含有されてもクリープ破断強度は増加
するのであるが、材料自体が硬化して低温域での延性低
下を招来するようにある。
強度を増大させる元素であるが、その含有量が３係未満
ではクリープ破断強度の増加は小さく、また、含有量が
３チを越えると顕著にクリープ破断強度が増加し、さら
に、６係を越えて含有されてもクリープ破断強度は増加
するのであるが、材料自体が硬化して低温域での延性低
下を招来するようにある。
よって、Ｗ含有量は３〜６チとする。Ｎｂは、クリープ
破断強度を高める元素であり、含有量０．１％未満では
この効果はなく、０．１係を越えて含有されると、その
含有量が多くなる程効果がある。
破断強度を高める元素であり、含有量０．１％未満では
この効果はなく、０．１係を越えて含有されると、その
含有量が多くなる程効果がある。
しかしながら、ＮｂはＷとの組合せにより、約１１００
゜Ｃを越えるような高温においては耐酸化性を著しく阻
害するものであり、これは、Ｎｂが０．５％を越えて含
有されていると明確になってくる。よって、Ｎｂ含有量
は０．１〜０．５％とする。Ｐ．Ｓは、０．０４％を越
えると溶接性に悪影響を与える。
゜Ｃを越えるような高温においては耐酸化性を著しく阻
害するものであり、これは、Ｎｂが０．５％を越えて含
有されていると明確になってくる。よって、Ｎｂ含有量
は０．１〜０．５％とする。Ｐ．Ｓは、０．０４％を越
えると溶接性に悪影響を与える。
よってＰ．Ｓ含有量は０．０４％以下とする。本発明に
係る耐熱鋳造合金の実施例を比較例とともに説明する。
係る耐熱鋳造合金の実施例を比較例とともに説明する。
第１表に示す含有成分、及び、成分割合となるように高
周波誘導溶解炉で３５ｋｇ溶製し、外径１３５φ一肉厚
２５ｔ一長さ５２０１の大きさに遠心鋳造により鋳造を
した。
周波誘導溶解炉で３５ｋｇ溶製し、外径１３５φ一肉厚
２５ｔ一長さ５２０１の大きさに遠心鋳造により鋳造を
した。
第１表に、クリープ破断試験結果，耐酸化性試験結果が
示されている。
示されている。
このクリープ破断試験は、平行部径６．４ｍｍＣｒＬ２
５ｍＴＩＬの寸法で試験を行なった。
５ｍＴＩＬの寸法で試験を行なった。
耐酸化性試験は、１２φ−５０７ｆｔＮの試片で、それ
ぞれ３ヶづつ大気中１１５０７Ｃ−３００Ｈｒ試験を行
なった平均値である。
ぞれ３ヶづつ大気中１１５０７Ｃ−３００Ｈｒ試験を行
なった平均値である。
ａつ
この第１表に示されているように、比較材（１）（ＨＫ
４Ｏ材）、比較材（２）（ ＨＰ４Ｏ材）、及び、比較
材（３）、（４）の低Ｗ含有材料はクリープ破断寿命が
低い。
４Ｏ材）、比較材（２）（ ＨＰ４Ｏ材）、及び、比較
材（３）、（４）の低Ｗ含有材料はクリープ破断寿命が
低い。
比較材（５）、（６）のようにＷ含有量が増加するとク
リープ破断寿命はかなり改良される。また、比較材（７
）のようにＷと約０．８係のＮｂを含有させるとクリー
プ破断寿命は著しく改良される。一方、耐酸化性はＷ含
有量が範囲より多くなった場合（比較材（６））、Ｗ含
有量との組合せにおいてＮｂ含有量が多くなった場合に
耐酸化性が劣化している。これらの比較材に対して、本
発明材（１）、（２）、（３）は、この第１表に示され
ているように、Ｗと少量のＮｂを組合せることによって
、耐酸化性を著しく阻害せずに、クリープ破断強度が良
好であり、かつ、１１００〜１１５０断Ｃの高温部材と
して極めて良好であることがわかるのである。
リープ破断寿命はかなり改良される。また、比較材（７
）のようにＷと約０．８係のＮｂを含有させるとクリー
プ破断寿命は著しく改良される。一方、耐酸化性はＷ含
有量が範囲より多くなった場合（比較材（６））、Ｗ含
有量との組合せにおいてＮｂ含有量が多くなった場合に
耐酸化性が劣化している。これらの比較材に対して、本
発明材（１）、（２）、（３）は、この第１表に示され
ているように、Ｗと少量のＮｂを組合せることによって
、耐酸化性を著しく阻害せずに、クリープ破断強度が良
好であり、かつ、１１００〜１１５０断Ｃの高温部材と
して極めて良好であることがわかるのである。
本発明に係る耐熱鋳造合金は、クランキングチューフ、
リフオーマーチューフ、チューブサマート等の石油化学
工業用の材料として、また、ハースロール、ラジアント
チューブ等の鉄鋼用材料として、その他１０００℃以上
の温度において使用される高温部材として適しているも
のである。
リフオーマーチューフ、チューブサマート等の石油化学
工業用の材料として、また、ハースロール、ラジアント
チューブ等の鉄鋼用材料として、その他１０００℃以上
の温度において使用される高温部材として適しているも
のである。
Claims (1)
- １ Ｃ０．３５〜０．６％、Ｓｉ０．５〜２．０％、Ｍ
ｎ０．３〜０．９％、Ｃｒ２４〜３０％、Ｎｉ３０〜４
０％、Ｗ３〜６％、Ｎｂ０．１〜０．５％、Ｐ０．０４
％以下、Ｓ０．０４％以下を含有し、残部は実質的にＦ
ｅよりなることを特徴とする耐熱鋳造合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11884180A JPS5919985B2 (ja) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | 耐熱鋳造合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11884180A JPS5919985B2 (ja) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | 耐熱鋳造合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5743965A JPS5743965A (en) | 1982-03-12 |
| JPS5919985B2 true JPS5919985B2 (ja) | 1984-05-10 |
Family
ID=14746471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11884180A Expired JPS5919985B2 (ja) | 1980-08-28 | 1980-08-28 | 耐熱鋳造合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5919985B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989010619A1 (fr) * | 1988-04-27 | 1989-11-02 | Shin Meiwa Industry Co., Ltd. | Procede de fabrication de harnais |
-
1980
- 1980-08-28 JP JP11884180A patent/JPS5919985B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5743965A (en) | 1982-03-12 |
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