JPS6155580B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6155580B2 JPS6155580B2 JP56209989A JP20998981A JPS6155580B2 JP S6155580 B2 JPS6155580 B2 JP S6155580B2 JP 56209989 A JP56209989 A JP 56209989A JP 20998981 A JP20998981 A JP 20998981A JP S6155580 B2 JPS6155580 B2 JP S6155580B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- atomic
- amorphous
- corrosion resistance
- alloy
- corrosion
- 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
Links
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Description
本発明は超高耐食性アモルフアス合金に関する
ものであり、特に本発明は6NHCl程度あるいはそ
れ以上の腐食環境において耐食性をもつ超高耐食
性Fe―Cr―Mo系アモルフアス合金に関するもの
である。
従来、広く使われている通常の耐食性合金はス
テンレス合金、たとえば13%クロム鋼、18―8テ
ンレス鋼(304鋼)、17―14―2.5Moステンレス鋼
(316鋼)とか、ニツケル基合金などがあり、耐侯
性、耐食性に優れている。しかし更に高腐食性の
環境たとえば、1N塩酸水溶液では不動態膜が壊
れて、従来の耐食性合金はほとんどすべてが、孔
食を受ける。
一方、本発明者らの一人はさきに特願昭49―
74246(特開昭51―4017)により、高強度,耐疲
労耐全面腐食,耐孔食,耐隙間腐食,耐応力腐食
割れ,耐水素脆性用アモルフアス鉄合金,ならび
に特願昭53―10397(特開昭54―103730)によ
り、炭素系非晶質鉄合金を発明して特許出願した
が、これらのアモルフアス鉄合金は1N塩酸,1N
硫酸又は1N食塩水溶液中でも高度の耐食性を示
し、全面腐食および孔食が全く起こらないことを
開示した。
前記特開昭51―4017により開示したアモルフア
ス鉄合金は、原子%として、Cr1〜40%とP,C
及びBのうち何れか1種または2種以上7〜35%
を主成分として含み、かつ副成分として、
(1) Ni及びCoの何れか1種または2種0.01〜40
%。
(2) Mo,Zr,Ti,Si,A1,Pt,Mn及びPdの何
れか1種または2種以上0.01〜20%。
(3) V,Nb,Ta,W,Ge,及びBeの何れか1種
または2種以上0.01〜10%。
(4) Au,Cu,Zn,Cd,Sn,As,Sb,Bi及びS
の何れか1種または2種以上0.01〜5%。
の群のうちから選ばれた何れか1群または2群以
上を合計量で0.01〜75%を含有し、残部は実質的
にFeの組成からなるものである。
また、前記特開昭54―103730により開示した炭
素系非晶質鉄合金は、
Fea Crb Mc Qd
(式中Fe aはFeがa原子%,Cr bはCrがb
原子%,McはCr,Mo,Wのうちからえらばれる
何れか1種または2種以上がc原子%、QdはC
がd原子%含有されていることを示す。)
の式で示される成分組成よりなるものであつて、
そのうち耐食性に優れたるものは、aが28〜82,
bが2〜20,cが4〜26,dが12〜26の範囲内に
ある炭素系非晶質鉄合金であることを開示した。
上記発明からわかるように、アモルフアス鉄合
金においては、結晶質の合金と同様に、耐食性を
向上させるためにもつと効率的な合金添加物はク
ロムであり、クロムのほかにモリブデンの添加が
クロムを含む鉄基アモルフアス合金の耐食性を改
善する。
ところで、本発明者らは前記2つの発明合金に
ついて、さらに耐食性を調べた結果、1N塩酸水
溶液より高濃度の塩酸水溶液に対して、整分組成
範囲の違いにより極めて強い耐食性を示す成分組
成範囲と、比較的弱い耐食性を示す成分組成範囲
があることを見出し、さらにまた前記1N塩酸水
溶液以上の場合に見られる強腐食環境にあつて
は、前記発明合金では十分な耐食性を発揮するこ
とができないことを知つた。その一例として6N
塩酸水溶液(室温),6N硝酸水溶液(室温)及び
18N硫酸水溶液(80℃)などで腐食速度を実験し
た結果を第1表に示す。
The present invention relates to an ultra-high corrosion-resistant amorphous amorphous alloy, and in particular, the present invention relates to an ultra-high corrosion-resistant Fe--Cr--Mo amorphous amorphous alloy that has corrosion resistance in a corrosive environment of about 6NHCl or more. Traditionally, common corrosion-resistant alloys that have been widely used include stainless steel alloys, such as 13% chromium steel, 18-8 stainless steel (304 steel), 17-14-2.5Mo stainless steel (316 steel), and nickel-based alloys. It has excellent weather resistance and corrosion resistance. However, in even more corrosive environments, such as 1N aqueous hydrochloric acid, the passive film is destroyed and almost all conventional corrosion-resistant alloys suffer from pitting corrosion. On the other hand, one of the present inventors previously applied for a patent application in 1973-
74246 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 51-4017), an amorphous iron alloy with high strength, fatigue resistance, general corrosion resistance, pitting corrosion resistance, crevice corrosion resistance, stress corrosion cracking resistance, and hydrogen embrittlement resistance, and patent application No. 53-10397 (Japanese Patent Application No. 53-10397) 103730) invented carbon-based amorphous iron alloys and applied for a patent.
It was disclosed that it shows a high degree of corrosion resistance even in sulfuric acid or 1N saline solution, and that no general corrosion or pitting corrosion occurs. The amorphous iron alloy disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-4017 contains 1 to 40% Cr and P, C as atomic %.
and 7 to 35% of one or two or more of B
as a main component, and as a subcomponent: (1) Any one or both of Ni and Co 0.01 to 40
%. (2) 0.01 to 20% of one or more of Mo, Zr, Ti, Si, A1, Pt, Mn, and Pd. (3) 0.01 to 10% of one or more of V, Nb, Ta, W, Ge, and Be. (4) Au, Cu, Zn, Cd, Sn, As, Sb, Bi and S
0.01 to 5% of one or more of the following. The total amount of one or more selected from the group of 0.01 to 75% is contained, and the remainder is substantially composed of Fe. Further, the carbon-based amorphous iron alloy disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-103730 is Fea Crb Mc Qd (where Fe a is a atomic % of Fe, Cr b is b Cr
atomic %, Mc is c atomic % of one or more selected from Cr, Mo, and W, and Qd is C
It shows that the content is d atomic %. ), which has a component composition shown by the formula:
Among them, those with excellent corrosion resistance have a of 28 to 82,
It is disclosed that the carbon-based amorphous iron alloy has b in the range of 2 to 20, c in the range of 4 to 26, and d in the range of 12 to 26. As can be seen from the above invention, in amorphous iron alloys, as in crystalline alloys, chromium is an effective alloy additive to improve corrosion resistance, and addition of molybdenum in addition to chromium improves chromium. Improves the corrosion resistance of iron-based amorphous alloys. By the way, the present inventors further investigated the corrosion resistance of the two invention alloys, and found that the composition range showed extremely strong corrosion resistance against a hydrochloric acid aqueous solution with a higher concentration than that of a 1N hydrochloric acid aqueous solution due to the difference in the integral composition range. It was discovered that there is a component composition range that exhibits relatively weak corrosion resistance, and that the invention alloy cannot exhibit sufficient corrosion resistance in the strong corrosive environment found in the above-mentioned 1N hydrochloric acid aqueous solution or higher. I learned. As an example, 6N
Hydrochloric acid aqueous solution (room temperature), 6N nitric acid aqueous solution (room temperature) and
Table 1 shows the results of experiments on corrosion rates using 18N sulfuric acid aqueous solution (80℃).
【表】【table】
【表】
よつて本発明者らはよりきびしい腐食環境とし
て、6N塩酸水溶液を選定し、前記発明合金に耐
食性について改めて種々検討を重ね、ようやく本
発明のアモルフアス合金の成分組成範囲がもつと
も優れた耐食性を有することを新規に知見して本
発明を完成した。
本発明はこのような理由からなされたもので、
その目的とするところは6N塩酸あるいは熱塩酸
のような強腐食性環境下で耐食性を維持すること
のできる超高耐食性Fe―Cr―Mo系アモルフアス
合金を提供することにある。
すなわち、本発明はFe,Cr及びMoと半金属か
らなるアモルフアス合金において、Cr5原子%以
上、Mo20原子%以下で、CrとMoの合計が15〜35
原子%の範囲内にあり、半金属元素はP―C系か
らなり、PとCがおのおの5原子%以上で、その
合計が20〜25原子%の範囲内にある超高耐食性
Fe―Cr―Mo系アモルフアス合金である。
以下本発明を詳細に説明する。
まず本発明に係る合金の成分元素の添加理由お
よび添加範囲の限定理由について説明する。
アモルフアス合金は通常同組成の結晶質合金よ
り高活性のため腐食を受けやすいものであること
が一般に知られているが、クロムを含む鉄基アモ
ルフアス合金は同一成分組成の結晶質合金ならび
に従来の耐食性合金よりも高度な耐食性を示すこ
とが知られている。本発明者らは前記クロムを含
む鉄基アモルフアス合金が耐食性を有する原因に
ついて考究し、その原因はアモルフアス合金自体
の化学的均一性と高活性によるものであり、前記
化学的均一性は均一な不動態膜を形成するために
役立ち、前記高活性は前記不動態膜を急速に生成
し、かつ強固緻密にするのに役立つていることを
知見した。前記不動態膜は主としてクロム水酸化
物の水和物からなり、その不動態膜中のクロム水
酸化物の富化が不動態膜の高度な保護特性のため
の大切な要因である。モリブデンは前記不動態膜
の富化に大きな効果をもつている。したがつて、
クロムの添加は耐食性にとつて不可欠のものであ
り、またモリブデンの添加は不動態膜の生成を助
長するものである。
そこで合金系としてFe―Cr―Mo系を選定し、
室温,あるいは80℃の6N塩酸水溶液などの種々
の強腐食環境の中で、ポテンシオスタツト法(動
電位法)により分極曲線を測定して自己不動態化
する成分組成範囲を調べた。
つぎに上記自己不動態化する成分組成範囲を研
究データについて説明する。
第1図に示すようにFe―Cr―Mo―13P―7Cア
モルフアス合金において、室温6N塩酸では、Cr5
原子%あるいはそれ以上含むものはMo10原子%
以上で自己不動態化し、Cr10原子%あるいはそ
れ以上含むものはMo5原子%の添加で十分自己不
動態化する。第1図において、それぞれの点を結
ぶ一連の線の上方に施した斜線領域は6NHClに対
する自己不動態化領域であり、上記それぞれの一
連の線の下方は活性領域である。したがつて、
Crの含有量を5原子%以上とし、CrとMoの合計
を15原子%以上とする必要がある。Cr含有量を
増加すると、自己不動態化するために必要なMo
添加量は減少し、たとえば、Fe―20Cr―2Mo―
13P―7C合金は室温6N塩酸水溶液中で自己不動
態化することが同図よりわかる。また大量のMo
の添加は腐食電位を上昇させる効果はあるが、第
2図から判るように一定量のMo以上では腐食速
度が一定となり、特に効果が見出されない。した
がつてMo添加量を20原子%以上とするのはとく
にMoが高価な元素であることもあり得策ではな
い。なお、Moが20原子%以上あるいはCrとMoの
合計が35原子%以上になるとアモルフアス形成能
が悪くなる。
つぎにさらにきびしい腐食条件では、第1図か
ら判るように6N塩酸水溶液(80℃)中での分極
曲線測定の結果、13P―7C系合金ではCr5原子%
でMo15原子%あるいはそれ以上のとき、または
Cr10原子%でMo10原子%あるいはそれ以上のと
き自己不動態化するが、Crが10原子%以上に増
加しても自己不動態化に必要なMo量は減少しな
いことが判明した。
つぎに半金属の選定理由およびその濃度範囲に
ついて説明する。
アモルフアス合金を製造するために半金属元素
の添加が必要であり、一般にP,C,B,Siが使
用され、これら元素の添加によりおのおの製造さ
れるアモルフアス鉄合金の性質にそれぞれ異なつ
た特徴が見られる。その効果は特開昭54―103730
に原料費,溶解性,非晶質形成能,結晶化温度,
硬さ,強さ,耐食性,脆化について詳細に示した
が、その結果からP―C系,P―B系,P―Si
系,Si―B系,C系について実験した結果、その
一部を第1表に示したようにBならびにBとB以
外の半金属を含むものは耐食性がおとり、そのう
え原料費が高いこともあり、半金属系としてP―
C系,P―Si,C系を選定した。
これらの半金属元素の添加量については第3図
に示すように、Fe―10Cr―5Mo―P―C系にお
いてPとCの合計が20原子%以上のとき室温、
6N塩酸水溶液中で自己不動態化する。さらにP
とCの合計を増加することによつてCrとMoが節
約できる。たとえば第1図に示したようにPとC
の合計が22原子%(P10原子%,C12原子%)で
はCrとMoの合計が10原子%以上で室温6N塩酸水
溶液中で自己不動態化するようになる。このこと
はMoが高価であるため、実用合金として考えた
場合経済的に非常に大切なことであるが、PとC
の合計が25原子%を超えると、合金のアモルフア
ス形成能が悪くなるのでPとCの合計は25原子%
以下にする必要がある。
Crの含有量が25原子%以上になると、Fe―Cr
―Mo系アモルフアス合金の場合、P―C系より
もC系の方がアモルフアス合金の製造が容易にな
る。またP―C系よりもC系の方が安価な原料を
使用できることもあり、Fe―(25〜35)Cr―Mo
―18C系について、その耐食性を80℃、6N塩酸水
溶液中で測定した。その結果第1図に示したよう
にMoを10原子%あるいはそれ以上含むものが自
己不動態化することが判つた。しかし、同じ量の
CrとMoを含むP―C系と比較すると腐食電位が
低く、陽極電流密度が高いため耐食性において劣
る。
すなわち、Fe―10Cr―5Mo系において、非金
属元素としてCのみでは目的とする高耐食性が得
られず、Pを共存させることが必要であり、その
量は5原子%以上で安定した高耐食性が得られ
る。又同様にPのみでも耐食性が劣るため、Cは
5原子%以上とする必要がある。
本発明に係るFe―Cr―Mo系アモルフアス合金
の製造方法は通常行なわれる液体金属の超急冷法
によるものである。すなわち配合素材は、鉄源と
して銑鉄あるいは純鉄,合金元素であるクロムま
たはモリブデンは市販純金属あるいはフエロクロ
ムまたはフエロモリブデン,半金属源として市販
純物質あるいはフエロボロン,フエロホスホル,
フエロシリコン,セメンタイトを使用し、配合後
加熱溶解し、冷却体の移動冷却面上にノズルから
前記溶解合金溶湯を射出、急冷凝固させて本発明
合金を製造することができる。
本発明合金において、合金元素源としてフエロ
アロイを使用できることはその経済性、生産性に
おいて極めて大きな利点である。すなわち、クロ
ムまたはモリブデン源としてフエロクロム,また
はフエロモリブデンは今日もつとも安価な原料で
あること、またフエロクロムはすでにFe―Cr―
C系合金であり、融点が低いこと、フエロモリブ
デンも純モリプデンに比較して著るしく低融点で
あり、均一な溶融合金を大量に製造するために好
適である。さらにこれらのフエロアロイ中の不純
物は主として、P,Siであることから、本発明合
金を製造するにはむしろ好影響を及ぼす元素であ
る。
つぎに本発明を実施例について説明する。
実施例 1
Cr10原子%,Mo0,2,5,7,10,15原子
%,P13原子%,C7原子%,残部Feよりなるア
モルフアス合金を片ロール法(ロール直径30cm
φ,回転数2000〜3000rpm)によつて製造し、こ
のアモルフアス合金を室温で6NHCl中に浸漬して
腐食速度を調べた。上記Fe―10Cr―Mo―13P―
7Cアモルフアス合金は分極曲線測定結果から
Mo5原子%以上で自己不動態化するが、腐食速度
測定結果、第2図に示したようにMo5原子%以上
で著しく腐食速度が減少し、耐食性が極めて優秀
であつた。
実施例 2
上記、Fe―10Cr―Mo―13P―7Cアモルフアス
合金を80℃の6NHCl中に浸漬して同様に腐食速度
を測定した。この条件下では、Mo10原子%以上
で自己不動態化するが、第2図に示したように著
しい腐食速度の減少が見られ、耐食性に優れてい
る。
実施例 3
Cr25原子%,Mo0,2,5,7,10,15原子
%,P13原子%,C7原子%,残部Feよりなるア
モルフアス合金を実施例1と同一方法により製造
した。それを80℃で6NHCl中に浸漬して腐食速度
を測定した。その結果第2図に示したように
Mo10原子%以上において著しく腐食速度が減少
し、耐食性に優れている。
また実施例1,2,3からMoは必要以上増加
しても腐食速度はかわらないこと、およびCrを
増加することは、腐食速度を減少させ耐食性を増
すことがわかる。
比較例として、18―8ステンレス鋼,純チタ
ン、および純タンタルを用いて80℃で6NHClへの
浸漬試験を行つた結果を第2図に示したが、室温
あるいは高温たとえば80℃の6NHClのような高腐
食性環境下で、本発明によるFe―Cr―Mo系アモ
ルフアス合金は純タンタルに若干劣るが、18―8
ステンレス鋼およびチタンなどにより数段優れた
耐食合金であることが判つた。
以上、本発明のアモルフアス合金は細い条、薄
板として製造可能であり、従来の実用材料では得
られない耐食性を有し、かつ従来の実用材料に比
し、極めて安価な材料である。また本発明の組成
のアモルフアス合金はすでに開示した如く、破壊
強度380Kg/mm2、硬さHV950程度と高強度、高硬
度である。したがつて本発明のアモルフアス合金
は化学プラント、原子炉、耐海水性機器などの強
度ならびに高耐食性が必要とされる構造用材なら
びに部品材料として従来の耐食性材料に比し、優
れた特徴を有する。[Table] Therefore, the present inventors selected a 6N hydrochloric acid aqueous solution as a more severe corrosive environment, and after repeated various studies regarding the corrosion resistance of the above-mentioned inventive alloy, finally found that the amorphous alloy of the present invention has excellent corrosion resistance within the composition range. The present invention was completed based on the new finding that The present invention was made for these reasons.
The objective is to provide an ultra-high corrosion resistant Fe-Cr-Mo amorphous alloy that can maintain corrosion resistance in strongly corrosive environments such as 6N hydrochloric acid or hot hydrochloric acid. That is, the present invention provides an amorphous amorphous alloy consisting of Fe, Cr, Mo, and a semimetal, in which Cr is 5 atomic % or more and Mo is 20 atomic % or less, and the total of Cr and Mo is 15 to 35 atomic %.
ultra-high corrosion resistance, with the metalloid element consisting of the P-C system, with P and C each at 5 at% or more, and the total being within the range of 20 to 25 at%.
It is a Fe-Cr-Mo based amorphous alloy. The present invention will be explained in detail below. First, the reason for adding the constituent elements of the alloy according to the present invention and the reason for limiting the range of addition will be explained. It is generally known that amorphous amorphous alloys are more susceptible to corrosion due to their higher activity than crystalline alloys of the same composition, but iron-based amorphous alloys containing chromium have higher corrosion resistance than crystalline alloys of the same composition and conventional It is known to exhibit higher corrosion resistance than alloys. The present inventors investigated the reason why the iron-based amorphous amorphous alloy containing chromium exhibits corrosion resistance, and found that the cause is due to the chemical uniformity and high activity of the amorphous amorphous alloy itself, and the chemical uniformity is due to uniform unevenness. It has been found that the high activity helps to form a dynamic film, and the high activity helps to form the passive film rapidly and make it strong and dense. The passive film mainly consists of hydrated chromium hydroxide, and the enrichment of chromium hydroxide in the passive film is an important factor for the high protective properties of the passive film. Molybdenum has a great effect on enriching the passive film. Therefore,
The addition of chromium is essential for corrosion resistance, and the addition of molybdenum promotes the formation of a passive film. Therefore, we selected the Fe-Cr-Mo alloy system,
We investigated the composition range of components that self-passivate by measuring polarization curves using the potentiostat method in various strongly corrosive environments such as room temperature or 6N hydrochloric acid aqueous solution at 80°C. Next, the composition range of the above self-passivating components will be explained using research data. As shown in Figure 1, in the Fe-Cr-Mo-13P-7C amorphous alloy, Cr5
Those containing atomic% or more are Mo10 atomic%.
The above results in self-passivation, and for those containing 10 atomic % or more of Cr, addition of 5 atomic % of Mo is sufficient to self-passivate. In FIG. 1, the shaded area above the series of lines connecting each point is the self-passivation region for 6NHCl, and below each of the series of lines is the active region. Therefore,
The content of Cr must be 5 atomic % or more, and the total of Cr and Mo must be 15 atomic % or more. Increasing the Cr content reduces the amount of Mo required to self-passivate.
The amount added decreases, for example, Fe―20Cr―2Mo―
The figure shows that the 13P-7C alloy self-passivates in a 6N aqueous hydrochloric acid solution at room temperature. Also a large amount of Mo
Although the addition of Mo has the effect of increasing the corrosion potential, as can be seen from Figure 2, above a certain amount of Mo, the corrosion rate becomes constant and no particular effect is found. Therefore, it is not a good idea to increase the amount of Mo added to 20 atomic % or more, especially since Mo is an expensive element. In addition, when Mo is 20 atomic % or more or the total of Cr and Mo is 35 atomic % or more, the ability to form amorphous assemblies deteriorates. Next, under even more severe corrosion conditions, as shown in Figure 1, polarization curve measurements in a 6N hydrochloric acid aqueous solution (80°C) revealed that 13P-7C alloys had 5 at.% of Cr.
when Mo15 atomic% or more, or
It was found that self-passivation occurs when Cr is 10 atomic % and Mo is 10 atomic % or more, but even if Cr increases to 10 atomic % or more, the amount of Mo required for self-passivation does not decrease. Next, the reason for selecting the metalloid and its concentration range will be explained. In order to produce amorphous iron alloys, it is necessary to add semimetallic elements, and generally P, C, B, and Si are used, and the properties of the amorphous iron alloys produced by the addition of these elements have different characteristics. It will be done. The effect is JP-A-54-103730
raw material cost, solubility, ability to form amorphous, crystallization temperature,
Hardness, strength, corrosion resistance, and embrittlement were shown in detail, and the results showed that P-C system, P-B system, P-Si
As a result of experiments on B, Si-B, and C systems, some of which are shown in Table 1, those containing B and metalloids other than B and B have poor corrosion resistance, and in addition, raw material costs may be high. Yes, as a metalloid P-
We selected C system, P-Si, and C system. Regarding the amount of these metalloid elements added, as shown in Figure 3, when the total of P and C is 20 at% or more in the Fe-10Cr-5Mo-P-C system, at room temperature,
Self-passivate in 6N aqueous hydrochloric acid. Further P
By increasing the sum of Cr and C, Cr and Mo can be saved. For example, as shown in Figure 1, P and C
When the total of Cr and Mo is 22 at% (P10 at%, C12 at%) and the total of Cr and Mo is 10 at% or more, self-passivation occurs in a 6N aqueous hydrochloric acid solution at room temperature. This is economically very important when considering it as a practical alloy because Mo is expensive, but P and C
If the total of P and C exceeds 25 at%, the amorphous amorphous forming ability of the alloy deteriorates, so the total of P and C should be 25 at%.
It is necessary to do the following. When the Cr content is 25 at% or more, Fe-Cr
- In the case of Mo-based amorphous alloys, C-based amorphous alloys are easier to manufacture than P--C based. In addition, the C system can use cheaper raw materials than the P-C system, and Fe-(25-35)Cr-Mo
The corrosion resistance of -18C series was measured in 6N hydrochloric acid aqueous solution at 80℃. As a result, as shown in Figure 1, it was found that materials containing 10 atomic % or more of Mo self-passivated. But the same amount
Compared to the PC system containing Cr and Mo, it has a lower corrosion potential and a higher anodic current density, so it is inferior in corrosion resistance. In other words, in the Fe-10Cr-5Mo system, C alone as a non-metallic element does not provide the desired high corrosion resistance, and it is necessary to coexist P. can get. Similarly, since corrosion resistance is poor even when P alone is used, the content of C needs to be 5 at % or more. The method for producing the Fe--Cr--Mo amorphous alloy according to the present invention is based on a commonly used ultra-quenching method of liquid metal. In other words, the blended materials include pig iron or pure iron as the iron source, chromium or molybdenum as the alloying element, commercially available pure metals or ferrochrome or ferromolybdenum, and commercially available pure substances as the metalloid source, ferroboron, ferrophosphor,
The alloy of the present invention can be produced by using ferrosilicon or cementite, heating and melting after blending, injecting the molten alloy from a nozzle onto the moving cooling surface of a cooling body, and rapidly solidifying it. In the alloy of the present invention, the ability to use ferroalloy as an alloying element source is extremely advantageous in terms of economy and productivity. In other words, as a source of chromium or molybdenum, ferrochrome or ferromolybdenum is a cheap raw material today, and ferrochrome is already a Fe-Cr-
It is a C-based alloy and has a low melting point, and ferromolybdenum also has a significantly lower melting point than pure molybdenum, making it suitable for producing a uniform molten alloy in large quantities. Furthermore, since the impurities in these ferroalloys are mainly P and Si, they are elements that have a rather favorable effect on the production of the alloy of the present invention. Next, the present invention will be explained with reference to examples. Example 1 An amorphous alloy consisting of 10 atomic% Cr, 2, 5, 7, 10, 15 atomic% Mo, 13 atomic% P, 7 atomic% C, and the balance Fe was rolled using a single roll method (roll diameter 30 cm).
This amorphous alloy was immersed in 6NHCl at room temperature to examine the corrosion rate. Above Fe―10Cr―Mo―13P―
7C amorphous alloy is based on polarization curve measurement results.
At Mo5 atomic % or more, self-passivation occurs, but as shown in Figure 2, the corrosion rate was significantly reduced at Mo 5 atomic % or more, and the corrosion resistance was extremely excellent. Example 2 The above Fe-10Cr-Mo-13P-7C amorphous alloy was immersed in 6NHCl at 80°C and the corrosion rate was measured in the same manner. Under these conditions, Mo becomes self-passivated at 10 atomic % or more, but as shown in Figure 2, a significant decrease in corrosion rate is observed, indicating excellent corrosion resistance. Example 3 An amorphous alloy consisting of 25 atomic % of Cr, 2,5,7,10,15 atomic % of Mo, 13 atomic % of P, 7 atomic % of C, and the balance Fe was manufactured by the same method as in Example 1. It was immersed in 6NHCl at 80°C and the corrosion rate was measured. The result is as shown in Figure 2.
When Mo is 10 atomic % or more, the corrosion rate decreases significantly, and it has excellent corrosion resistance. Further, from Examples 1, 2, and 3, it can be seen that even if Mo is increased more than necessary, the corrosion rate does not change, and that increasing Cr decreases the corrosion rate and increases corrosion resistance. As a comparative example, Figure 2 shows the results of an immersion test in 6NHCl at 80°C using 18-8 stainless steel, pure titanium, and pure tantalum. In a highly corrosive environment, the Fe-Cr-Mo amorphous amorphous alloy according to the present invention is slightly inferior to pure tantalum, but has a 18-8
It was found that this alloy is far superior in corrosion resistance to stainless steel, titanium, etc. As described above, the amorphous alloy of the present invention can be manufactured as a thin strip or thin plate, has corrosion resistance that cannot be obtained with conventional practical materials, and is extremely inexpensive compared to conventional practical materials. Further, as already disclosed, the amorphous amorphous alloy having the composition of the present invention has high strength and hardness, with a breaking strength of 380 Kg/mm 2 and a hardness of about HV950. Therefore, the amorphous amorphous alloy of the present invention has superior characteristics compared to conventional corrosion-resistant materials as a structural material and component material that require strength and high corrosion resistance for chemical plants, nuclear reactors, seawater-resistant equipment, etc.
第1図は不動態膜生成に及ぼすCrとMoの量の
影響を示す図、第2図はCr,Mo含有量と腐食速
度の関係を示す図、第3図は不動態膜生成に及ぼ
すPとC、ならびにPとSiの影響を示す図であ
る。
Figure 1 shows the influence of the amounts of Cr and Mo on the formation of a passive film, Figure 2 shows the relationship between the Cr and Mo contents and the corrosion rate, and Figure 3 shows the effect of P on the formation of a passive film. and C, as well as the influence of P and Si.
Claims (1)
アス合金において、Cr5原子%以上、Mo20原子
%以下で、CrとMoの合計が15〜35原子%の範囲
内にあり、半金属元素はP―C系からなり、Pと
Cがおのおの5原子%以上でその合計が20〜25原
子%の範囲内にあることを特徴とする超高耐食性
Fe―Cr―Mo系アモルフアス合金。 2 Cr5原子%以上、Mo10〜20原子%の範囲内
で、CrとMoの合計が20〜35原子%の範囲内にあ
る特許請求の範囲第1項に記載の超高耐食性Fe
―Cr―Mo系アモルフアス合金。[Claims] 1. An amorphous alloy consisting of Fe, Cr and Mo and a metalloid, in which Cr is 5 atomic % or more and Mo 20 atomic % or less, and the total of Cr and Mo is within the range of 15 to 35 atomic %, and Ultra-high corrosion resistance characterized by the metal element consisting of the PC system, with P and C each containing 5 at% or more and the total being within the range of 20 to 25 at%.
Fe-Cr-Mo based amorphous alloy. 2. The ultra-high corrosion-resistant Fe according to claim 1, in which the content of Cr is 5 atomic % or more, the Mo content is within the range of 10 to 20 atomic %, and the total of Cr and Mo is within the range of 20 to 35 atomic %.
-Cr-Mo based amorphous alloy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209989A JPS58113354A (en) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | Amorphous fe-cr-mo alloy with superhigh corrosion resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209989A JPS58113354A (en) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | Amorphous fe-cr-mo alloy with superhigh corrosion resistance |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11092786A Division JPS6244557A (en) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | Amorphous fe-cr-mo alloy having extremely high corrosion resistance |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58113354A JPS58113354A (en) | 1983-07-06 |
| JPS6155580B2 true JPS6155580B2 (en) | 1986-11-28 |
Family
ID=16582011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56209989A Granted JPS58113354A (en) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | Amorphous fe-cr-mo alloy with superhigh corrosion resistance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58113354A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61288835A (en) * | 1985-06-18 | 1986-12-19 | フクダ電子株式会社 | Amorphous electrode for living body |
| JP5213511B2 (en) * | 2008-05-07 | 2013-06-19 | 株式会社中山製鋼所 | High corrosion resistance amorphous alloy |
| CN106636979B (en) * | 2016-12-05 | 2018-01-23 | 大连理工大学 | A Cr-Fe-Ni-based bulk amorphous alloy with excellent corrosion resistance and preparation method thereof |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP56209989A patent/JPS58113354A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58113354A (en) | 1983-07-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5582656A (en) | Ferritic-austenitic stainless steel | |
| JP2007284799A (en) | Corrosion-resistant austenitic stainless steel | |
| JPS6256556A (en) | High nitrogent content duplex stainless steel having high corrosion resistance and good structural stability and its use | |
| US3171738A (en) | Austenitic stainless steel | |
| CA2890857C (en) | Ferritic stainless steel | |
| JPS61210143A (en) | Amorphous alloy having high corrosion resistance | |
| JPS6155580B2 (en) | ||
| JPH03158437A (en) | Duplex stainless steel having excellent concentrated sulfuric acid resistance | |
| JPS6240417B2 (en) | ||
| Tullmin et al. | Effect of molybdenum additions on the corrosion resistance of a 12% chromium steel | |
| US1962599A (en) | Corrosion resisting alloys | |
| JPH01180946A (en) | Tubing material for superpure water and its production | |
| CA2355109C (en) | Corrosion resistant austenitic stainless steel | |
| JP3598364B2 (en) | Stainless steel | |
| US4615732A (en) | Fe-Al-Cr-P-(B,C) amorphous alloy | |
| JPS582259B2 (en) | A high chromium alloy that exhibits excellent corrosion resistance against mixed acids consisting of nitric acid and hydrofluoric acid. | |
| Li et al. | Electrochemical and XPS studies of the corrosion behavior of sputter-deposited amorphous Fe–Cr–Ni–Nb alloys in 6 M HCl | |
| EP4477775A1 (en) | Austenitic stainless steel and method for producing austenitic stainless steel | |
| JPS6337177B2 (en) | ||
| JPS6057501B2 (en) | Mo-saving austenitic stainless steel with excellent seawater resistance | |
| JPS63157838A (en) | Two-phase stainless steel excellent in crevice corrosion resistance | |
| JPS635462B2 (en) | ||
| Sridhar | Behavior of high performance alloys in sulfuric acid streams | |
| JP2796460B2 (en) | Welding material for high Si content stainless steel | |
| JPH06271995A (en) | Low chromium asutenitic stainless steel |