JPH02111844A - 耐エロージョン性のすぐれた合金 - Google Patents
耐エロージョン性のすぐれた合金Info
- Publication number
- JPH02111844A JPH02111844A JP26403788A JP26403788A JPH02111844A JP H02111844 A JPH02111844 A JP H02111844A JP 26403788 A JP26403788 A JP 26403788A JP 26403788 A JP26403788 A JP 26403788A JP H02111844 A JPH02111844 A JP H02111844A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- resistance
- less
- strength
- erosion 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (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、タービンのエロージョンシールド、バルブな
ど流体による二ローションが起こりやすい機器、部品に
使用されるのに適した耐二ローション性のすぐれた合金
に関するものである。
ど流体による二ローションが起こりやすい機器、部品に
使用されるのに適した耐二ローション性のすぐれた合金
に関するものである。
現在、原子力発電プラントのタービンの二ローションシ
ールドやバルブシートなどの二ローションが起こりやす
い機器、部品には非常に耐二ローション性のすぐれた合
金であるＣｏ−Ｃｒ−Ｗ−Ｃ系合金のステライトが主と
して用いられている。
ールドやバルブシートなどの二ローションが起こりやす
い機器、部品には非常に耐二ローション性のすぐれた合
金であるＣｏ−Ｃｒ−Ｗ−Ｃ系合金のステライトが主と
して用いられている。
しかしながら、ステライトはＣｏを多く含むため、原子
力発電プラントに使用される場合には、Ｃｏの放射化に
よる被ばく性が問題となっていた。
力発電プラントに使用される場合には、Ｃｏの放射化に
よる被ばく性が問題となっていた。
これを防ぐ手段として、Ｃｏを含まない材料、部材が提
案されている。例えば特開昭６１−６０８６５号に、重
量％にてＭｎ １０−３０％、Ｃｒ １０−３０％、Ｖ
Ｏ，５〜３．０％、ＣＯ，３％以下、Ｎ００２〜１．
０％、残部実質的にＦｅよりなる耐キヤビテーシヨンエ
ロージョン部材が提案されている。特開昭６１−６０８
６５号は、Ｇｏを含まないため、Ｇｏの放射化による被
ばく性の問題はないが、本発明者等の検討によると良好
な耐エロージョン性を得るには至っていない。
案されている。例えば特開昭６１−６０８６５号に、重
量％にてＭｎ １０−３０％、Ｃｒ １０−３０％、Ｖ
Ｏ，５〜３．０％、ＣＯ，３％以下、Ｎ００２〜１．
０％、残部実質的にＦｅよりなる耐キヤビテーシヨンエ
ロージョン部材が提案されている。特開昭６１−６０８
６５号は、Ｇｏを含まないため、Ｇｏの放射化による被
ばく性の問題はないが、本発明者等の検討によると良好
な耐エロージョン性を得るには至っていない。
（発明が解決しようとする課題〕
本発明はかかる点に鑑み、Ｃｏを含まず、すぐれた耐エ
ロージョン性１強度を有する合金を提供するものである
。
ロージョン性１強度を有する合金を提供するものである
。
本発明者等は、ＣＯ基合金のステライトがすぐれた耐エ
ロージョン性を示す原因について検討した結果、二ロー
ションをを起こす水等の流体による衝撃力を面心立方晶
から稠密六方晶へのマルテンサイト変態を起こすことに
よって吸収することが最も重要な要因であるということ
を見出した。
ロージョン性を示す原因について検討した結果、二ロー
ションをを起こす水等の流体による衝撃力を面心立方晶
から稠密六方晶へのマルテンサイト変態を起こすことに
よって吸収することが最も重要な要因であるということ
を見出した。
そこで、発明者等はかかる問題点を解決すべく、このよ
うな変態を生ずる可能性のあるＣｏを含まない合金系と
して高Ｍｎ系Ｆｅ基合金に着目して検討した結果、■炭
化物によって析出強化したＦｅ−Ｍ、ｎ−Ｃｒ系合金が
有望であることを新たに見出し、本発明に到ったもので
あり、具体的には重ｆｆｉ％にてＣＯ，９を越え１．７
％以下、Ｓｉ２．５％以下、Ｍｎ１Ｏ〜２５％、Ｃｒ
６〜２０％、Ｖ ３．７−７％、８以下のＷおよび３％
以下のＴｉの１種または２種、Ｎ Ｏ，１％以下、残部
実質的にＦｅよりなることを特徴とする耐エロージョン
性のすぐれた合金である。
うな変態を生ずる可能性のあるＣｏを含まない合金系と
して高Ｍｎ系Ｆｅ基合金に着目して検討した結果、■炭
化物によって析出強化したＦｅ−Ｍ、ｎ−Ｃｒ系合金が
有望であることを新たに見出し、本発明に到ったもので
あり、具体的には重ｆｆｉ％にてＣＯ，９を越え１．７
％以下、Ｓｉ２．５％以下、Ｍｎ１Ｏ〜２５％、Ｃｒ
６〜２０％、Ｖ ３．７−７％、８以下のＷおよび３％
以下のＴｉの１種または２種、Ｎ Ｏ，１％以下、残部
実質的にＦｅよりなることを特徴とする耐エロージョン
性のすぐれた合金である。
次に本発明における各元素の作用および数値の限定理由
について述べる。
について述べる。
ＣはＶの炭化物を形成させ、結晶粒を微細化するだけで
なく１時効処理によりＶの析出炭化物を形成させること
により耐二ローション性、強度を向上させるために必要
な元素であるが、０．９％以下では炭化物量が少ないた
めに効果が少なく、また１、７ｚより多いと延性、およ
び耐食性を害することから、０．９％を越え１．７％以
下とした。
なく１時効処理によりＶの析出炭化物を形成させること
により耐二ローション性、強度を向上させるために必要
な元素であるが、０．９％以下では炭化物量が少ないた
めに効果が少なく、また１、７ｚより多いと延性、およ
び耐食性を害することから、０．９％を越え１．７％以
下とした。
Ｓｉは脱酸剤として有効な元素であるが、２．５％を越
えてもより一層の向上効果が望めないことから、２．５
％以下とした。
えてもより一層の向上効果が望めないことから、２．５
％以下とした。
Ｍｎは面心立方晶のオーステナイトを安定化し、液体に
よる衝撃力で稠密六方晶のイプシロン相へマルテンサイ
ト変態させることにより衝撃力を吸収し、耐重ローショ
ン性を向上させるために必要な元素であるが、１０％よ
り少ないとオーステナイトが不安定となり、衝撃力を受
ける前にフェライトまたはマルテンサイトが生成し、衝
撃力を受けたときのマルテンサイト変態量が少なくなる
ため耐エロージョン性が劣化し、また２５％より多いと
、オーステナイトが安定になり過ぎるため、マルテンサ
イト変態が起こりにくくなり、耐重ローション性が劣化
することから、１０〜２５％とした。
よる衝撃力で稠密六方晶のイプシロン相へマルテンサイ
ト変態させることにより衝撃力を吸収し、耐重ローショ
ン性を向上させるために必要な元素であるが、１０％よ
り少ないとオーステナイトが不安定となり、衝撃力を受
ける前にフェライトまたはマルテンサイトが生成し、衝
撃力を受けたときのマルテンサイト変態量が少なくなる
ため耐エロージョン性が劣化し、また２５％より多いと
、オーステナイトが安定になり過ぎるため、マルテンサ
イト変態が起こりにくくなり、耐重ローション性が劣化
することから、１０〜２５％とした。
Ｃｒは耐重ローション性、耐食性を向上させるために必
要な元素であるが、６％より少ないと特に耐食性が劣化
し、また２０％より多いと、フェライトまたはシグマ相
が生成しやすくなり、耐重ローション性が劣化すること
から、 ６〜２０％とした。
要な元素であるが、６％より少ないと特に耐食性が劣化
し、また２０％より多いと、フェライトまたはシグマ相
が生成しやすくなり、耐重ローション性が劣化すること
から、 ６〜２０％とした。
■は、炭化物を形成することにより耐重ローション性、
強度を向上させるのに必要な元素であるが、３．７％よ
り少ないと効果が少なく、また、７％を越えると延性が
低下することから、３．７〜７％とした。
強度を向上させるのに必要な元素であるが、３．７％よ
り少ないと効果が少なく、また、７％を越えると延性が
低下することから、３．７〜７％とした。
Ｎは、高Ｍｎ系合金では不純物として混入しやすい元素
であり、■と窒化物を・形成し、■の炭化物の形成を害
するだけでなく、固溶Ｎはオーステナイトを安定化し、
マルテンサイト変態を起こしにくくするが、０．１ｘ以
下であれば実用上問題がないため、０．１ｘ以下とした
。
であり、■と窒化物を・形成し、■の炭化物の形成を害
するだけでなく、固溶Ｎはオーステナイトを安定化し、
マルテンサイト変態を起こしにくくするが、０．１ｘ以
下であれば実用上問題がないため、０．１ｘ以下とした
。
Ｗはマトリックス中に固溶し、強度を改善するのに有効
な元素であるが、５％を越えてもより一層の向上、効果
はみられず、むしろ靭性が劣化するので５％以下とした
。
な元素であるが、５％を越えてもより一層の向上、効果
はみられず、むしろ靭性が劣化するので５％以下とした
。
Ｔｉは、炭窒化物を形成し、Ｎを固定することでＮの有
害作用を抑えるので強度改善に寄与する。
害作用を抑えるので強度改善に寄与する。
しかし、３％を越えるとＴｉの炭窒化物が多くなりすぎ
、延性を劣化させるだけでなく、■の炭化物の形成に必
要なＣをも固定してＶの炭化物の形成を阻害することか
ら３％以下とした。
、延性を劣化させるだけでなく、■の炭化物の形成に必
要なＣをも固定してＶの炭化物の形成を阻害することか
ら３％以下とした。
一方、特開昭６１−６０８６５号に開示された合金は、
Ｎを０．２〜１．０％と多く含むため、面心立方晶のオ
ーステナイトが安定になり過ぎ、稠密六方晶のイプシロ
ン相へのマルテンサイト変態を起こしにくいこと、およ
び時効処理を行なった場合に、耐エロージョン性の改善
には十分な効果をもたない■窒化物が優先的に析出する
ことなどから、耐重ローション性が十分でないものと考
えられる。
Ｎを０．２〜１．０％と多く含むため、面心立方晶のオ
ーステナイトが安定になり過ぎ、稠密六方晶のイプシロ
ン相へのマルテンサイト変態を起こしにくいこと、およ
び時効処理を行なった場合に、耐エロージョン性の改善
には十分な効果をもたない■窒化物が優先的に析出する
ことなどから、耐重ローション性が十分でないものと考
えられる。
以下本発明を実施例により説明する。
第２表
第１表に示す組成の合金を高周波誘導溶解炉にて溶解し
、１０ｋｇのインゴットを作製した。各試料は熱間加工
により３０ｎｗｎ角の棒材に仕上げた。熱処理条件は１
発明合金１〜５および比較合金６〜１１および従来合金
１２については、１１＆Ｏ℃で１時間の固溶化熱処理を
行なった後、水冷し、さらに７５０°Ｃで１〜２時間の
時効処理を行なった後空冷した。
、１０ｋｇのインゴットを作製した。各試料は熱間加工
により３０ｎｗｎ角の棒材に仕上げた。熱処理条件は１
発明合金１〜５および比較合金６〜１１および従来合金
１２については、１１＆Ｏ℃で１時間の固溶化熱処理を
行なった後、水冷し、さらに７５０°Ｃで１〜２時間の
時効処理を行なった後空冷した。
従来合金１３は、１２３０°Ｃで１時間の固溶化熱処理
を行なったのち、空冷した。ここで従来合金１２は、特
開昭６１−６０８６５号に開示されている組成をもつ合
金であり、１３はステライトである。これらの合金につ
いて、キャビテーションエロージョン減量、および引張
特性のうち、０．２％耐力、引張強さを開学した結果を
第２表に示す。耐重ロージゴン性は、キャビテーション
エロージョン試験による減量で評価したが、試験条件は
、振動数６．５ＫＩＩＺ。
を行なったのち、空冷した。ここで従来合金１２は、特
開昭６１−６０８６５号に開示されている組成をもつ合
金であり、１３はステライトである。これらの合金につ
いて、キャビテーションエロージョン減量、および引張
特性のうち、０．２％耐力、引張強さを開学した結果を
第２表に示す。耐重ロージゴン性は、キャビテーション
エロージョン試験による減量で評価したが、試験条件は
、振動数６．５ＫＩＩＺ。
振幅９０μｍ、試験液５０℃純水、試験時間４時間とし
、その他は学振法に準じた。
、その他は学振法に準じた。
第２表より明らかなように、本発明合金は比較合金６〜
１１および、従来合金１２に比べてキャビテーションエ
ロージョン減量が少なく、耐重ローション性の非常に優
れた従来合金１３のステライトと同等であることがわか
る。さらに強度についても本発明合金は従来合金に比べ
て高い０．２％耐力、引張強さを示しており、高い強度
をも兼ね備えていることがわかる。特に本発明合金を従
来合金１３のステライトと比較した場合、耐重ローショ
ン性はほぼ同レベルであるが、強度が高く、かつ被ばく
性の心配があるＣＯを全く含まないなどの有利な特徴を
有していることがわかる。
１１および、従来合金１２に比べてキャビテーションエ
ロージョン減量が少なく、耐重ローション性の非常に優
れた従来合金１３のステライトと同等であることがわか
る。さらに強度についても本発明合金は従来合金に比べ
て高い０．２％耐力、引張強さを示しており、高い強度
をも兼ね備えていることがわかる。特に本発明合金を従
来合金１３のステライトと比較した場合、耐重ローショ
ン性はほぼ同レベルであるが、強度が高く、かつ被ばく
性の心配があるＣＯを全く含まないなどの有利な特徴を
有していることがわかる。
以上説明したように、本発明合金はＣＯを含まず、かつ
耐重ローション性、強度をもつことから、原子力発電プ
ラントのタービンブレードの二〇−ジョンシールドやバ
ルブをはじめとするエロージョンにより損耗を受けやす
い機器、部品に用いれば、被ばくの心配もなく、価格も
ステライトに比べて低く、エロージョンによる損耗も少
ないなどの工業上顕著な効果を有するものである。
耐重ローション性、強度をもつことから、原子力発電プ
ラントのタービンブレードの二〇−ジョンシールドやバ
ルブをはじめとするエロージョンにより損耗を受けやす
い機器、部品に用いれば、被ばくの心配もなく、価格も
ステライトに比べて低く、エロージョンによる損耗も少
ないなどの工業上顕著な効果を有するものである。
出願人 工業技術院長 飯塚幸三
Claims (1)
- １ 重量％にてＣ０．９を越え１．７％以下、Ｓｉ２．
５％以下、Ｍｎ１０〜２５％、Ｃｒ６〜２０％、Ｖ３．
７〜７％、５％以下のＷおよび３％以下のＴｉの１種ま
たは２種、Ｎ０．１％以下、残部実質的にＦｅよりなる
ことを特徴とする耐エロージョン性のすぐれた合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26403788A JPH02111844A (ja) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | 耐エロージョン性のすぐれた合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26403788A JPH02111844A (ja) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | 耐エロージョン性のすぐれた合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02111844A true JPH02111844A (ja) | 1990-04-24 |
| JPH0256418B2 JPH0256418B2 (ja) | 1990-11-30 |
Family
ID=17397672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26403788A Granted JPH02111844A (ja) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | 耐エロージョン性のすぐれた合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02111844A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100414687B1 (ko) * | 2001-03-31 | 2004-01-13 | 학교법인 한양학원 | Ｆｅ계 경면처리 합금 |
| US7901519B2 (en) * | 2003-12-10 | 2011-03-08 | Ati Properties, Inc. | High strength martensitic stainless steel alloys, methods of forming the same, and articles formed therefrom |
| US7931758B2 (en) | 2008-07-28 | 2011-04-26 | Ati Properties, Inc. | Thermal mechanical treatment of ferrous alloys, and related alloys and articles |
-
1988
- 1988-10-21 JP JP26403788A patent/JPH02111844A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100414687B1 (ko) * | 2001-03-31 | 2004-01-13 | 학교법인 한양학원 | Ｆｅ계 경면처리 합금 |
| US7901519B2 (en) * | 2003-12-10 | 2011-03-08 | Ati Properties, Inc. | High strength martensitic stainless steel alloys, methods of forming the same, and articles formed therefrom |
| US7931758B2 (en) | 2008-07-28 | 2011-04-26 | Ati Properties, Inc. | Thermal mechanical treatment of ferrous alloys, and related alloys and articles |
| US8313592B2 (en) | 2008-07-28 | 2012-11-20 | Ati Properties, Inc. | Thermal mechanical treatment of martensitic stainless steel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0256418B2 (ja) | 1990-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH02290950A (ja) | 高温強度の優れたフェライト系耐熱鋼 | |
| CA1068132A (en) | High strength ferritic alloy | |
| Hwang et al. | The use of a boron addition to prevent intergranular embrittlement in Fe-12Mn | |
| JP2978427B2 (ja) | 極低温用高Ｍｎ非磁性鋼及び製造方法 | |
| JPS58174538A (ja) | 原子炉用隙間構造部材に用いられる耐応力腐食割れ性に優れたＮｉ基合金製部材 | |
| EP1275744A1 (en) | Heat-resistant martensite alloy excellent in high-temperature creep rapture strength and ductility and process for producing the same | |
| US3065068A (en) | Austenitic alloy | |
| JP3483493B2 (ja) | 圧力容器用鋳鋼材及びそれを用いる圧力容器の製造方法 | |
| JP2947913B2 (ja) | 高温蒸気タービン用ロータシャフト及びその製造法 | |
| JP4654440B2 (ja) | 低加工硬化型鉄合金 | |
| JPH0432145B2 (ja) | ||
| US4751046A (en) | Austenitic stainless steel with high cavitation erosion resistance | |
| JPH0256418B2 (ja) | ||
| JPH0312136B2 (ja) | ||
| JPS59136464A (ja) | ボイラチユ−ブ | |
| US4278465A (en) | Corrosion-resistant alloys | |
| JPH0770700A (ja) | 高耐力高耐食性オーステナイト系ステンレス鋳鋼 | |
| CA2063329A1 (en) | Abrasion-resistant steel | |
| JP2678263B2 (ja) | 高強度高耐食性マルテンサイト系，ステンレス鋼の製造方法及びその用途 | |
| JPS61186453A (ja) | すぐれた耐溶接割れ性、耐エロ−ジヨン性及び耐クリ−プ特性を有する高強度高靭性焼ならし型低炭素ボイラ・圧力容器用鋼板 | |
| US5096664A (en) | Alloys having excellent erosion resistance and stress corrosion cracking resistance | |
| JPH05311344A (ja) | 高温強度ならびに靱性に優れたフェライト系耐熱鋼 | |
| JPS61104056A (ja) | 耐溶接割れ性、耐エロ−ジヨン性及び耐クリ−プ特性にすぐれる高強度高靭性低炭素Ｃｒ−Ｍｏ鋼板 | |
| JPS61217554A (ja) | １２Ｃｒ耐熱鋼 | |
| JPS60110847A (ja) | 蒸気タ−ビンロ−タ材 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |