JPH02115351A - 耐浸炭性にすぐれる耐熱鋼 - Google Patents
耐浸炭性にすぐれる耐熱鋼Info
- Publication number
- JPH02115351A JPH02115351A JP26919988A JP26919988A JPH02115351A JP H02115351 A JPH02115351 A JP H02115351A JP 26919988 A JP26919988 A JP 26919988A JP 26919988 A JP26919988 A JP 26919988A JP H02115351 A JPH02115351 A JP H02115351A
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- JP
- Japan
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- heat
- resistant steel
- carburization resistance
- carburization
- 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.)
- Pending
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (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、石油化学工業におけるナフサ、エタン等の炭
化水素の熱分解、改質反応に使用される反応管、鉄鋼の
熱処理ハースロール等の材料として好適な耐浸炭性にす
ぐれる耐熱鋼に関する。
化水素の熱分解、改質反応に使用される反応管、鉄鋼の
熱処理ハースロール等の材料として好適な耐浸炭性にす
ぐれる耐熱鋼に関する。
（従来技術とその問題点）
石油化学工業における炭化水素の熱分解、改質反応では
、炭化水素類の化学反応に伴い、カーボンが反応管の壁
面に付着し、そのカーボンが管の内部に拡散していくた
め、いわゆる浸炭現象が生じて反応管の材質が著しく劣
化する問題がある。
、炭化水素類の化学反応に伴い、カーボンが反応管の壁
面に付着し、そのカーボンが管の内部に拡散していくた
め、いわゆる浸炭現象が生じて反応管の材質が著しく劣
化する問題がある。
鉄鋼の熱処理炉の場合も炉内の部品は保護雰囲気ガスと
反応して浸炭される問題がある。
反応して浸炭される問題がある。
上記用途に使用される材料として、従来から、ＡＳＴＭ
に規定された耐浸炭性にすぐれるＨＫ−４０材（２５Ｃ
ｒ−２ＯＮｉ）、ＨＰ−４０材（２５Ｃｒ−３５Ｎ’ｉ
）、又はＮｂ、Ｗ、Ｍｏ等を更に含有したＨＫ−４０材
及びＨＰ−４０材の改良材等が広く使用されている。
に規定された耐浸炭性にすぐれるＨＫ−４０材（２５Ｃ
ｒ−２ＯＮｉ）、ＨＰ−４０材（２５Ｃｒ−３５Ｎ’ｉ
）、又はＮｂ、Ｗ、Ｍｏ等を更に含有したＨＫ−４０材
及びＨＰ−４０材の改良材等が広く使用されている。
ところで、近年における操業温度の高温化によって１１
００℃を超える温度域での使用が一般化しており、この
ような温度域で前述の材料を使用すると浸炭が加速され
、材質が劣化する問題がある。
００℃を超える温度域での使用が一般化しており、この
ような温度域で前述の材料を使用すると浸炭が加速され
、材質が劣化する問題がある。
このため、特に高温における耐浸炭性にすぐれる材料の
出現が要請されている。
出現が要請されている。
本発明はかかる要請を満たした新規な材料を提供するも
のである。
のである。
（技術的手段及び作用）
本発明にかかる耐熱鋼は、重量％にて、Ｃ：０゜３〜０
．７％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜５．
０％、Ｃｒ：２３〜３２％、Ｎｉ：３０〜４０％、Ａｌ
：１〜５％、Ｔ ｉ ： ０ 、１〜０．５％、および
Ｎｂ：０．２〜２．０％、Ｗ：０．２〜２．０％の１種
又は２種、残部実質的にをｅからなる成分組成を有して
いる。
．７％、Ｓｉ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜５．
０％、Ｃｒ：２３〜３２％、Ｎｉ：３０〜４０％、Ａｌ
：１〜５％、Ｔ ｉ ： ０ 、１〜０．５％、および
Ｎｂ：０．２〜２．０％、Ｗ：０．２〜２．０％の１種
又は２種、残部実質的にをｅからなる成分組成を有して
いる。
本発明の耐熱鋼は、１１００℃を超える温度域において
すぐれた耐浸炭性を具備している。
すぐれた耐浸炭性を具備している。
本発明の耐熱鋼の成分限定理由は次の通りである。
Ｃ：０．３〜０．７％
Ｃは、鋳造性を良好にし、高温クリープ破断強度を高め
る作用がある。このため、少なくとも０゜３％を要する
。しかし、Ｃ量が多くなると二次炭化物が過剰に析出し
、延性の低下、熱疲労による耐久性の低下を招く、この
ため、上限は０．７％にする。
る作用がある。このため、少なくとも０゜３％を要する
。しかし、Ｃ量が多くなると二次炭化物が過剰に析出し
、延性の低下、熱疲労による耐久性の低下を招く、この
ため、上限は０．７％にする。
Ｓｉ：０．５〜２．０％
Ｓｉは、溶湯の流動性及び耐浸炭性の改善に有効に作用
する。このため、少なくとも０．５％を要する。しかし
、２．０％より多く含有すると、高温における使用中に
てシグマ相が現われやすく、組織が不安定になって脆化
を招く、このため、上限は２，０％にする。
する。このため、少なくとも０．５％を要する。しかし
、２．０％より多く含有すると、高温における使用中に
てシグマ相が現われやすく、組織が不安定になって脆化
を招く、このため、上限は２，０％にする。
Ｍｎ：０．５〜５．０％
Ｍｎは、オーステナイト相を安定化し、耐浸炭性の改善
に大きく寄与する。又、鋳造時における流動性を高める
作用がある。このため、少なくとも０．５％以上含有す
る必要がある。しかし、５゜０％より多く含有すると、
高温における使用中にてシグマ相が現れやすく、組織が
不安定になって脱化を招く、このため、上限は５．０％
にする。
に大きく寄与する。又、鋳造時における流動性を高める
作用がある。このため、少なくとも０．５％以上含有す
る必要がある。しかし、５゜０％より多く含有すると、
高温における使用中にてシグマ相が現れやすく、組織が
不安定になって脱化を招く、このため、上限は５．０％
にする。
Ｃｒ：２３〜３２％
Ｃｒは、Ｍｎ及び後記するＮｉとの共存下で金属組織を
オーステナイト化し、高温強度や耐酸化性を高める作用
を有する。特に１１００℃以上の高温域で所定の強度及
び耐酸化性を確保するには少なくとも２３％以上含有す
る必要がある。この効果はＣｒの含有量の増加と共に高
められるが、あまり多く含有すると鋳造時及び使用後の
靭性を招く、このため、上限は３２％とする。
オーステナイト化し、高温強度や耐酸化性を高める作用
を有する。特に１１００℃以上の高温域で所定の強度及
び耐酸化性を確保するには少なくとも２３％以上含有す
る必要がある。この効果はＣｒの含有量の増加と共に高
められるが、あまり多く含有すると鋳造時及び使用後の
靭性を招く、このため、上限は３２％とする。
Ｎｉ：３０〜４０％
Ｎｉは、Ｏｒ、Ｍｎとの共存によってオーステナイト組
織を安定化させる作用があり、耐浸炭性、耐酸化性及び
高温強度を確保する上で重要な元素である。１１００℃
以上の高温域で良好な耐酸化性、耐浸炭性を得るには少
なくとも３０％以上含有する必要がある。しかし、４０
％を超える量を含有しても増加量に対応する効果が得ら
れず、経済的に不利である。このため、上限は４０％と
する。
織を安定化させる作用があり、耐浸炭性、耐酸化性及び
高温強度を確保する上で重要な元素である。１１００℃
以上の高温域で良好な耐酸化性、耐浸炭性を得るには少
なくとも３０％以上含有する必要がある。しかし、４０
％を超える量を含有しても増加量に対応する効果が得ら
れず、経済的に不利である。このため、上限は４０％と
する。
ＡＩ＝１〜５％
ＡＩは、耐酸化性を改善すると共に、耐浸炭性の向上に
有効な元素である。１１００℃以上の使用温度にて十分
な耐浸炭性の向上効果を得るには少なくとも１％以上含
有する必要がある。その含有量の増加と共に耐浸炭性は
向上するが、あまりに多く含有すると、鋳造時及び使用
後において著しい靭性の低下を招く、このなめ、上限は
５％とする。
有効な元素である。１１００℃以上の使用温度にて十分
な耐浸炭性の向上効果を得るには少なくとも１％以上含
有する必要がある。その含有量の増加と共に耐浸炭性は
向上するが、あまりに多く含有すると、鋳造時及び使用
後において著しい靭性の低下を招く、このなめ、上限は
５％とする。
Ｔｉ：０．ＩＳＯ，５％
Ｔｉは、クリープ破断強度を高めると同時に耐浸炭性を
向上させる効果を有する。このため、少なくとも０．１
％以上含有する必要がある。しかし、含有量が０．５％
を超えると、鋳造時における熱間割れや溶接割れを起こ
しやすくなる。このため、上限は０．５％とする。
向上させる効果を有する。このため、少なくとも０．１
％以上含有する必要がある。しかし、含有量が０．５％
を超えると、鋳造時における熱間割れや溶接割れを起こ
しやすくなる。このため、上限は０．５％とする。
Ｎｂ：０．２〜２．０％及び／又はＷ：０．２〜２゜０
％ Ｎｂ、Ｗはクリープ破断強度及び高温におけるクリープ
変形能の向上に寄与する。このため、少なくともいずれ
か１種を０．２％以上含有する必要がある。しかし、多
く含有するとクリープ破断強度が却って低下し、耐酸化
性が劣化する。このため、両元素とも、上限は２．０％
とする。
％ Ｎｂ、Ｗはクリープ破断強度及び高温におけるクリープ
変形能の向上に寄与する。このため、少なくともいずれ
か１種を０．２％以上含有する必要がある。しかし、多
く含有するとクリープ破断強度が却って低下し、耐酸化
性が劣化する。このため、両元素とも、上限は２．０％
とする。
本発明の耐熱鋼は、前述した合金成分を含み、残部実質
的にＦｅからなる。なお、鋼の溶製時に不可避的に含有
するＰ、Ｓその他の不純物であっても、この種の鋼材に
通常許容される範囲であれば存在しても構わない。
的にＦｅからなる。なお、鋼の溶製時に不可避的に含有
するＰ、Ｓその他の不純物であっても、この種の鋼材に
通常許容される範囲であれば存在しても構わない。
次に実施例を挙げて本発明の耐熱鋼における耐浸炭性の
向上効果を具体的に説明する。
向上効果を具体的に説明する。
（実施例）
高周波誘導加熱炉にて各種成分の合金を溶製し、遠心鋳
造にて管（外径８０ｍｍ ｘ内径６０ＩＩＩｍ×長さ１
００−輪）を製造した。各供試管の合金成分組成を第１
表に示す、これらについて浸炭試験を行ない、その結果
を第１図に示す。
造にて管（外径８０ｍｍ ｘ内径６０ＩＩＩｍ×長さ１
００−輪）を製造した。各供試管の合金成分組成を第１
表に示す、これらについて浸炭試験を行ない、その結果
を第１図に示す。
浸炭試験は、供試管の内面側に固体浸炭剤〈テグサＫＧ
３０、Ｂａ ＣＯｓ含有）を充填し、１１５０℃の温度
にて３００時間保持後、供試管の内壁面からの浸炭量を
測定することにより行なった。
３０、Ｂａ ＣＯｓ含有）を充填し、１１５０℃の温度
にて３００時間保持後、供試管の内壁面からの浸炭量を
測定することにより行なった。
（以下余白）
前記第１表において、供試管Ｎｏ、１及びＮｏ、２は本
発明の耐熱鋼、供試管Ｎｏ、３は従来鋼である。
発明の耐熱鋼、供試管Ｎｏ、３は従来鋼である。
第１図から明らかな如く、供試管Ｎｏ、３のＣ増加量は
本発明の耐熱鋼を用いた供試管Ｎｏ、１及びＮｏ、２に
較べてＣの増加量は極めて多い０本発明の耐熱鋼を用い
た供試管Ｎｏ、１及びＮｏ、２の浸炭量は管の表面にお
いても約１．０％前後と極めて軽微であり、耐浸炭性が
極めて良好であることを示している。
本発明の耐熱鋼を用いた供試管Ｎｏ、１及びＮｏ、２に
較べてＣの増加量は極めて多い０本発明の耐熱鋼を用い
た供試管Ｎｏ、１及びＮｏ、２の浸炭量は管の表面にお
いても約１．０％前後と極めて軽微であり、耐浸炭性が
極めて良好であることを示している。
（発明の効果）
本発明の耐熱鋼は、１１００℃を超える高温域における
使用においてすぐれた耐浸炭性を備えている。従って、
本発明の耐熱鋼は、石油化学工業における炭化水素の反
応管、鉄鋼熱処理炉の炉内部品等の材料として好適であ
る。
使用においてすぐれた耐浸炭性を備えている。従って、
本発明の耐熱鋼は、石油化学工業における炭化水素の反
応管、鉄鋼熱処理炉の炉内部品等の材料として好適であ
る。
第１図は供試管内部への浸炭によるＣの増加量を示すグ
ラフである。 管の内壁面からの距離 手続補正書 （自発） 平成元年２月１０日 １゜ 事件の表示 特願昭６３−２６９１９９ ２゜ 発明の名称 耐浸炭性にすぐれる耐熱鋼 ５゜ 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６゜ 補正の内容 明細書筒１頁１５行目 「、鉄鋼の熱処理ハースロール」を削除。
ラフである。 管の内壁面からの距離 手続補正書 （自発） 平成元年２月１０日 １゜ 事件の表示 特願昭６３−２６９１９９ ２゜ 発明の名称 耐浸炭性にすぐれる耐熱鋼 ５゜ 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６゜ 補正の内容 明細書筒１頁１５行目 「、鉄鋼の熱処理ハースロール」を削除。
Claims (1)
- 重量％にて、Ｃ：０．３〜０．７％、Ｓｉ：０．５〜２
．０％、Ｍｎ：０．５〜５．０％、Ｃｒ：２３〜３２％
、Ｎｉ：３０〜４０％、Ａｌ：１〜５％、Ｔｉ：０．１
〜０．５％、およびＮｂ：０．２〜２．０％、Ｗ：０．
２〜２．０％の１種又は２種、残部実質的にＦｅからな
る耐浸炭性にすぐれる耐熱鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26919988A JPH02115351A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 耐浸炭性にすぐれる耐熱鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26919988A JPH02115351A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 耐浸炭性にすぐれる耐熱鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02115351A true JPH02115351A (ja) | 1990-04-27 |
Family
ID=17469055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26919988A Pending JPH02115351A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 耐浸炭性にすぐれる耐熱鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02115351A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019087539A1 (ja) * | 2017-11-06 | 2019-05-09 | 株式会社クボタ | 鋼材と接触して使用される鉄鋼製品 |
-
1988
- 1988-10-25 JP JP26919988A patent/JPH02115351A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019087539A1 (ja) * | 2017-11-06 | 2019-05-09 | 株式会社クボタ | 鋼材と接触して使用される鉄鋼製品 |
| JP2019085605A (ja) * | 2017-11-06 | 2019-06-06 | 株式会社クボタ | 鋼材と接触して使用される鉄鋼製品 |
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