JPS597346B2 - 耐熱衝撃性に優れた耐熱鋳鋼 - Google Patents
耐熱衝撃性に優れた耐熱鋳鋼Info
- Publication number
- JPS597346B2 JPS597346B2 JP12252880A JP12252880A JPS597346B2 JP S597346 B2 JPS597346 B2 JP S597346B2 JP 12252880 A JP12252880 A JP 12252880A JP 12252880 A JP12252880 A JP 12252880A JP S597346 B2 JPS597346 B2 JP S597346B2
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- Japan
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- shock resistance
- heat
- cast steel
- resistant cast
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、６５０〜１００００Ｃ程度の高温下に晒され
る、たとえば熱処理用トレイ、熱処理治具およびラジア
ントチューブなどにおいて使用される特に耐熱衝撃性に
優れたクロム−ニッケル−鉄系耐熱鋳鋼に関するもので
ある。
る、たとえば熱処理用トレイ、熱処理治具およびラジア
ントチューブなどにおいて使用される特に耐熱衝撃性に
優れたクロム−ニッケル−鉄系耐熱鋳鋼に関するもので
ある。
一般に耐熱鋳鋼においては、その使用中の熱衝撃によっ
て、例えば熱処理用トレイの場合は、炉装入物の出し入
れ、油冷、水冷あるいは放冷等の際の加熱冷却の繰り返
しによって、熱衝撃クラックが発生し、これが太き（成
長するとその耐熱鋳鋼品は寿命となり廃却される。
て、例えば熱処理用トレイの場合は、炉装入物の出し入
れ、油冷、水冷あるいは放冷等の際の加熱冷却の繰り返
しによって、熱衝撃クラックが発生し、これが太き（成
長するとその耐熱鋳鋼品は寿命となり廃却される。
従って上記のような用途に使用される耐熱鋳鋼としては
その寿命に最も影響を及ぼす耐熱衝撃性のより優れてい
ることが要求されている。以下本明細書中の％は重量％
を示す。従来、この種の耐熱鋳鋼材料としては、Ｃ０．
２〜００６％、Ｓｉ２、Ｏ％以下、Ｍｎ２、Ｏ％以下、
Ｃｒ２０−３０％、Ｎｉ１０〜２５％、Ｆｅ残りからな
る組成をもったＣｒ−Ｎｉ−Ｆｅ系合金（アメリカＡＣ
Ｉ（アロイキャステイングインステイチュート）規格Ｈ
Ｈ材、同ＨＫ材およびこれら相当材）が知られている。
その寿命に最も影響を及ぼす耐熱衝撃性のより優れてい
ることが要求されている。以下本明細書中の％は重量％
を示す。従来、この種の耐熱鋳鋼材料としては、Ｃ０．
２〜００６％、Ｓｉ２、Ｏ％以下、Ｍｎ２、Ｏ％以下、
Ｃｒ２０−３０％、Ｎｉ１０〜２５％、Ｆｅ残りからな
る組成をもったＣｒ−Ｎｉ−Ｆｅ系合金（アメリカＡＣ
Ｉ（アロイキャステイングインステイチュート）規格Ｈ
Ｈ材、同ＨＫ材およびこれら相当材）が知られている。
本発明者等は上記Ｃｒ−Ｎｉ−Ｆｅ系合金を基本とした
、より耐熱衝撃性の優れた耐熱鋳鋼を得るべ（研究を行
なった結果、前記基本合金にＢを適量添加することによ
って耐熱衝撃性を飛躍的に向上させることができるとい
う知見を得た。この発明はこの知見にもとづきなされた
もので、その特徴とするところは、Ｃ０．２〜０８６％
、Ｓｉ２８Ｏ％以下、Ｍｎ２、Ｏ％以下、Ｃｒ２０〜３
０％、Ｎｉ１０〜２５％、Ｂ０．００２〜０．０ｓｏ％
及び残部実質的にＦｅより成る組成とした点にある。
、より耐熱衝撃性の優れた耐熱鋳鋼を得るべ（研究を行
なった結果、前記基本合金にＢを適量添加することによ
って耐熱衝撃性を飛躍的に向上させることができるとい
う知見を得た。この発明はこの知見にもとづきなされた
もので、その特徴とするところは、Ｃ０．２〜０８６％
、Ｓｉ２８Ｏ％以下、Ｍｎ２、Ｏ％以下、Ｃｒ２０〜３
０％、Ｎｉ１０〜２５％、Ｂ０．００２〜０．０ｓｏ％
及び残部実質的にＦｅより成る組成とした点にある。
ついでこの発明において、上述のように数値限定した理
由について説明する。Ｃ：０．２〜０６６％ Ｃはオーステナイト中に固溶し素地の硬度を高めると共
にＣｒ等と炭化物をつ（る。
由について説明する。Ｃ：０．２〜０６６％ Ｃはオーステナイト中に固溶し素地の硬度を高めると共
にＣｒ等と炭化物をつ（る。
その含有量が０．２％未満では十分なクリープ強度が得
られず、耐熱衝撃性についても充分なる改善効果が得ら
れない。一方０．６％を越えると、耐高温酸化性が悪化
し、また高温強度も低下し、耐熱衝撃性が劣化し好まし
（ない。Ｓｉ：２．０％以下 Ｓｉは脱酸剤として作用し、溶融金属の流動性を増大さ
せ、耐酸化性および耐浸炭性を向上させるが、２８０％
を越えると、脆化すると共にクリープ強度、耐熱衝撃性
が低下する。
られず、耐熱衝撃性についても充分なる改善効果が得ら
れない。一方０．６％を越えると、耐高温酸化性が悪化
し、また高温強度も低下し、耐熱衝撃性が劣化し好まし
（ない。Ｓｉ：２．０％以下 Ｓｉは脱酸剤として作用し、溶融金属の流動性を増大さ
せ、耐酸化性および耐浸炭性を向上させるが、２８０％
を越えると、脆化すると共にクリープ強度、耐熱衝撃性
が低下する。
Ｍｎ■ ２．０％以下
Ｍｎは脱酸と生地のクリープ強度の向上に有効であるが
、２６０％を越らると耐酸化性が悪化する。
、２６０％を越らると耐酸化性が悪化する。
Ｃｒ：２０〜３０％Ｃｒは高温における耐酸化性を決定
づける成分であり、２０％未満では耐酸化性が十分得ら
れず、一方３０％を越えて含有させても、使用温度域（
７００〜１０００℃程度）における耐酸化性の向上の効
果が少な《、従って経済的でない。
づける成分であり、２０％未満では耐酸化性が十分得ら
れず、一方３０％を越えて含有させても、使用温度域（
７００〜１０００℃程度）における耐酸化性の向上の効
果が少な《、従って経済的でない。
Ｎｉ： １０〜２５％Ｎｉは生地をオーステナイト組織
にし、靭性な大にまた高温強度を向上させるが、オース
テナイトの安定化には少な《とも１０％は必要であり、
一方２５％を越えて含有させても上記安定化の効果が少
な《、また高温硬度が低下するだけでかえって不経済で
ある。
にし、靭性な大にまた高温強度を向上させるが、オース
テナイトの安定化には少な《とも１０％は必要であり、
一方２５％を越えて含有させても上記安定化の効果が少
な《、また高温硬度が低下するだけでかえって不経済で
ある。
Ｂ：０．００２〜０．０８０％
Ｂは結晶粒界を強化し、耐熱衝撃性の向上にきわめて有
効な成分であるが、０．００２％未満ではその効果が十
分でな《、一方０．０ｓ０％を越えて含有させても耐熱
衝撃性の著しい改善効果は認められない。
効な成分であるが、０．００２％未満ではその効果が十
分でな《、一方０．０ｓ０％を越えて含有させても耐熱
衝撃性の著しい改善効果は認められない。
以上の各成分の他の残部成分は実質的にＦｅで，〈あり
、本発明合金の製造は従来の前記Ｃｒ−Ｎｉ−Ｆｅ系合
金の溶製と同様の通常の溶製によることが可能である。
、本発明合金の製造は従来の前記Ｃｒ−Ｎｉ−Ｆｅ系合
金の溶製と同様の通常の溶製によることが可能である。
次に本発明の実施例について説明する。
実施例 １
下記第１表は本発明の実施例及び従来材その他の比較例
の化学組成である。
の化学組成である。
第２表は第１表中の合金から選んで高温熱衝撃特性を調
査した結果である。なお高温熱衝撃特性の試験は、外径
２５關、内径１４ｍｉ１内径の偏心３．５ｍｍ，厚さ７
ｍｍの偏心リング試験片に常温の水で冷却してから４分
で８５０℃まで昇温し、８５０℃で２０分保持しそれか
ら直ちに水中に３０秒維持する処理を１サイクルとして
夫々１００、１８０および２５０サイクルの処理を施し
た後、この試験片にダイチェック検査を行なって発生し
た熱衝撃亀裂の数を測定したものである。
査した結果である。なお高温熱衝撃特性の試験は、外径
２５關、内径１４ｍｉ１内径の偏心３．５ｍｍ，厚さ７
ｍｍの偏心リング試験片に常温の水で冷却してから４分
で８５０℃まで昇温し、８５０℃で２０分保持しそれか
ら直ちに水中に３０秒維持する処理を１サイクルとして
夫々１００、１８０および２５０サイクルの処理を施し
た後、この試験片にダイチェック検査を行なって発生し
た熱衝撃亀裂の数を測定したものである。
上表から本発明合金（Ａ４〜１４）は、従来材（屋１、
２）に比して耐熱衝撃性においテ１／３以下の値（亀裂
発生数）を示し、きわめて優れた耐熱衝撃性を示すこと
が明らかである。
２）に比して耐熱衝撃性においテ１／３以下の値（亀裂
発生数）を示し、きわめて優れた耐熱衝撃性を示すこと
が明らかである。
また比較材（Ｘｌ９、２０）は、Ｂの含有量が本発明の
特定範囲より少ない合金であり、そのために耐熱衝撃性
が本発明合金に及ばないのである。 〉疋 なお
、下記第３表、第４表は第１表中の合金から選んで引張
強さおよびクリープ破断強さを調査した結果であるが、
これらの表から本発明合金（ Ａ．６、１５〜１８）は
、従来材（ＡＩ、３）に比して何ら遜色ないがかなり優
れた高温強さを示すことが明らかである。実施例 ２ さらに実用試験として従来材（ＡＣＩ規格ＨＨ材、ＣＯ
．２〜０．５％、Ｓｉ２．Ｏ％以下、Ｍｎ２．Ｏ％以下
、Ｃｒ２４〜２８％、Ｎｉｌｌ〜１４％、Ｆｅ残部）と
本発明合金材（．ＡＣＩ規格ＨＨ材の組成にＢを０．０
１〜０．０２％の範囲に添加）を第１図および第２図に
示した縦４７０朋、横９２０１ＩＬ１ＩＬ、厚み３５ｍ
ｍ、リブ幅１０關の熱処理用トレーとして各々１１枚宛
適用し炉内温度：９００℃、炉内雰囲気：浸炭用ガス、
保持時間：５時間、炉より引き出し後油焼き入れ処理の
処理条件において繰り返し使用した結果、熱衝撃亀裂に
よって寿命となるまでのサイクル数が従来材の３００〜
４００サイクルに対し、本発明合金は４５０〜５５０サ
イクルも持続し、寿命を大幅に改善することが実証され
た。
特定範囲より少ない合金であり、そのために耐熱衝撃性
が本発明合金に及ばないのである。 〉疋 なお
、下記第３表、第４表は第１表中の合金から選んで引張
強さおよびクリープ破断強さを調査した結果であるが、
これらの表から本発明合金（ Ａ．６、１５〜１８）は
、従来材（ＡＩ、３）に比して何ら遜色ないがかなり優
れた高温強さを示すことが明らかである。実施例 ２ さらに実用試験として従来材（ＡＣＩ規格ＨＨ材、ＣＯ
．２〜０．５％、Ｓｉ２．Ｏ％以下、Ｍｎ２．Ｏ％以下
、Ｃｒ２４〜２８％、Ｎｉｌｌ〜１４％、Ｆｅ残部）と
本発明合金材（．ＡＣＩ規格ＨＨ材の組成にＢを０．０
１〜０．０２％の範囲に添加）を第１図および第２図に
示した縦４７０朋、横９２０１ＩＬ１ＩＬ、厚み３５ｍ
ｍ、リブ幅１０關の熱処理用トレーとして各々１１枚宛
適用し炉内温度：９００℃、炉内雰囲気：浸炭用ガス、
保持時間：５時間、炉より引き出し後油焼き入れ処理の
処理条件において繰り返し使用した結果、熱衝撃亀裂に
よって寿命となるまでのサイクル数が従来材の３００〜
４００サイクルに対し、本発明合金は４５０〜５５０サ
イクルも持続し、寿命を大幅に改善することが実証され
た。
本発明は以上の通りであって、既述のように成分組成を
特定したことにより、従来材に比べて極めて優れた耐熱
衝撃性を与えるのみならず高温強さにも優れ、たとえば
熱処理用トレイ等に使用するに際してその寿命と安全性
を増すものであり、その有する工業的価値は著太である
。
特定したことにより、従来材に比べて極めて優れた耐熱
衝撃性を与えるのみならず高温強さにも優れ、たとえば
熱処理用トレイ等に使用するに際してその寿命と安全性
を増すものであり、その有する工業的価値は著太である
。
第１図は実施例２に用いた高温熱衝撃実用試験に供した
熱処理用トレイの正面図、第２図は第１図におげるＡ−
Ａ線の断面図である。
熱処理用トレイの正面図、第２図は第１図におげるＡ−
Ａ線の断面図である。
Claims (1)
- １ 重量％でＣ０．２〜０．６、Ｓｉ２．０以下、Ｍｎ
２．０以下、Ｃｒ２０〜３０、Ｎｉ１０〜２５、Ｂ０．
００２〜０．０８０及び残部実質的にＦｅより成ること
を特徴とする耐熱衝撃性に優れた耐熱鋳鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12252880A JPS597346B2 (ja) | 1980-09-04 | 1980-09-04 | 耐熱衝撃性に優れた耐熱鋳鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12252880A JPS597346B2 (ja) | 1980-09-04 | 1980-09-04 | 耐熱衝撃性に優れた耐熱鋳鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5747851A JPS5747851A (en) | 1982-03-18 |
| JPS597346B2 true JPS597346B2 (ja) | 1984-02-17 |
Family
ID=14838077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12252880A Expired JPS597346B2 (ja) | 1980-09-04 | 1980-09-04 | 耐熱衝撃性に優れた耐熱鋳鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597346B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6127002U (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-18 | ヤマコ−工業株式会社 | 卓型こたつ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104087846B (zh) * | 2014-07-07 | 2016-04-20 | 北京工业大学 | 一种高碳硅硼奥贝耐磨铸钢及其制备方法 |
-
1980
- 1980-09-04 JP JP12252880A patent/JPS597346B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6127002U (ja) * | 1984-07-24 | 1986-02-18 | ヤマコ−工業株式会社 | 卓型こたつ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5747851A (en) | 1982-03-18 |
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