JPH0280512A - 高度合金クロム鋼の熱処理方法 - Google Patents
高度合金クロム鋼の熱処理方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
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-
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- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/06—Surface hardening
- C21D1/08—Surface hardening with flames
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
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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１２重量％より多いＣｒと微量のＣを含有する
高度合金クロム鋼の９５０’を越える温度における熱処
理方法に関する。
高度合金クロム鋼の９５０’を越える温度における熱処
理方法に関する。
［従来の技術］
Ｇ−Ｘ５ＣｒＮｉ １３．４の名称の鋼もまたこれに
類するが、高度合金クロム鋼はとりわけ水タービンの製
造にも使用される。これらは強度と延性の良好な釣合並
びにその他良好に溶接できることですぐれている。上述
の鋼の炭素含有量はＣ０，０５重量％である。しかし溶
接性または延性をさらに良くするために、その炭素含有
量を減するよう努力がなされている。Ｃ００．２重量％
以下の炭素含有量を得ようと努力がはられれている。
類するが、高度合金クロム鋼はとりわけ水タービンの製
造にも使用される。これらは強度と延性の良好な釣合並
びにその他良好に溶接できることですぐれている。上述
の鋼の炭素含有量はＣ０，０５重量％である。しかし溶
接性または延性をさらに良くするために、その炭素含有
量を減するよう努力がなされている。Ｃ００．２重量％
以下の炭素含有量を得ようと努力がはられれている。
この種の高度合金クロム鋼の場合は鋳物の鋳込、凝固及
び冷却の後、または鋳造品の成形後に壁厚に応じて粗粒
のパーライト−マルテンサイトの、高硬度の、しかし成
形しにくい組織構造が発生する。このためにこれら鋼は
γ−固溶体（オーステナイト）の温度範囲の変態及び溶
液熱処理を９５０°Ｃ以上の温度で受ける。その際微細
結晶のマルテンサイトの、成形特性の良い焼鈍組織が生
じる。その表面にはいわゆる外部酸化によって、実質的
にはＦｅ３Ｏ４からなるスケール層が生じるが、これは
熱処理の間この地帯からクロムが内部壁層に移動するか
らであるこのスケール層は比較的容易にサンドブラスト
により除かれる。しかし同時にまたいわゆる内部酸化に
より酸化クロム高成分の内部辺縁層が発生する。この場
合冒頭に掲げたこの鋼のクロム成分は２５％以上になり
得る。内部辺縁層中の高い酸化クロム成分に基づき、こ
の辺縁層は１００ＯＨＶ程度である硬度を持っているが
一方部材母体の硬度は約２５０ＨＶである。
び冷却の後、または鋳造品の成形後に壁厚に応じて粗粒
のパーライト−マルテンサイトの、高硬度の、しかし成
形しにくい組織構造が発生する。このためにこれら鋼は
γ−固溶体（オーステナイト）の温度範囲の変態及び溶
液熱処理を９５０°Ｃ以上の温度で受ける。その際微細
結晶のマルテンサイトの、成形特性の良い焼鈍組織が生
じる。その表面にはいわゆる外部酸化によって、実質的
にはＦｅ３Ｏ４からなるスケール層が生じるが、これは
熱処理の間この地帯からクロムが内部壁層に移動するか
らであるこのスケール層は比較的容易にサンドブラスト
により除かれる。しかし同時にまたいわゆる内部酸化に
より酸化クロム高成分の内部辺縁層が発生する。この場
合冒頭に掲げたこの鋼のクロム成分は２５％以上になり
得る。内部辺縁層中の高い酸化クロム成分に基づき、こ
の辺縁層は１００ＯＨＶ程度である硬度を持っているが
一方部材母体の硬度は約２５０ＨＶである。
この内部辺縁層の厚さは０．５と１ｍｍの間である。こ
れは取除かなければならない。これは極端に硬い研摩ま
たは仕上工具を使用して可能であるにすぎない。研摩の
際高クロム酸化物含有の研摩埃が生成するが、その除去
にはかなりの問題が生じる。
れは取除かなければならない。これは極端に硬い研摩ま
たは仕上工具を使用して可能であるにすぎない。研摩の
際高クロム酸化物含有の研摩埃が生成するが、その除去
にはかなりの問題が生じる。
保護ガス下で金属の熱処理を実施することは原則的には
公知である。例えばアルゴン雰囲気中での巻線は標準化
されている。
公知である。例えばアルゴン雰囲気中での巻線は標準化
されている。
［発明が解決しようとする課題］
従って本発明の課題は冒頭に記載した種類の方法を、表
面に酸化クロムの富化と極端に硬い表面層の生成を避け
るように構成することであつに。
面に酸化クロムの富化と極端に硬い表面層の生成を避け
るように構成することであつに。
［課題を解決するための手段］
前記課題は前記熱処理を水素含有の、実質的に無酸素の
保護ガス雰囲気中で実施することで解決される。保護ガ
ス雰囲気の無酸素の場合には、水素は、クロムが内部へ
移動するにもかかわらず、部材の酸化物を特に表面区域
で還元する還元元素として一層作用する。なんとなれば
この内部に移動するクロムは金属クロムとして表面近く
の領域に富化されるからである。酸化クロムは生成され
ない。このために熱処理（溶液熱処理）後の前記部材は
普通の方法で加工される表面を持つ。研摩加工時に生じ
る研摩埃は実質的に僅少の酸化クロム含有量を持つから
、その除去は問題ない。
保護ガス雰囲気中で実施することで解決される。保護ガ
ス雰囲気の無酸素の場合には、水素は、クロムが内部へ
移動するにもかかわらず、部材の酸化物を特に表面区域
で還元する還元元素として一層作用する。なんとなれば
この内部に移動するクロムは金属クロムとして表面近く
の領域に富化されるからである。酸化クロムは生成され
ない。このために熱処理（溶液熱処理）後の前記部材は
普通の方法で加工される表面を持つ。研摩加工時に生じ
る研摩埃は実質的に僅少の酸化クロム含有量を持つから
、その除去は問題ない。
前記熱処理を、Ｎ２５重量％までならびにその残余が不
純物に至るまでＮ２からなるフォーミングガスで実施す
れば、本方法は特に有利に行うことができる。このよう
なフォーミングガスは耐爆性である。
純物に至るまでＮ２からなるフォーミングガスで実施す
れば、本方法は特に有利に行うことができる。このよう
なフォーミングガスは耐爆性である。
Ｇ−Ｘ５ＣｒＮｉ １３．４の名称の鋼の熱処理は約
１０５０℃の温度で行うべきである。
１０５０℃の温度で行うべきである。
熱処理からの前記材料の冷却は該保護ガス雰囲気中で行
うことができる。その際何ら外部スケール層は発生せず
、むしろ金属クロムによる表面近くの層の富化が行われ
る。
うことができる。その際何ら外部スケール層は発生せず
、むしろ金属クロムによる表面近くの層の富化が行われ
る。
しかしまた熱処理後鋼を空気中で冷却、例えば空気焼入
れすることもできる。この場合、実施的にＦｅ３Ｏ４を
含む外部スケール層が発生し、その際この外部スケール
層のクロムは再び内部に向かって移動し、そこに実質的
に金属クロムとして富化される。短時間の空気冷却のた
めに確かに幾許かの酸化クロムが生じるけれども、これ
は引き続いて加工するには害にはならない冷却に引き続
いて前記鋼は通常のように約６２０°Ｃの温度で、表面
近くの領域に組織変化を待つことなく、焼き戻すことが
できる。
れすることもできる。この場合、実施的にＦｅ３Ｏ４を
含む外部スケール層が発生し、その際この外部スケール
層のクロムは再び内部に向かって移動し、そこに実質的
に金属クロムとして富化される。短時間の空気冷却のた
めに確かに幾許かの酸化クロムが生じるけれども、これ
は引き続いて加工するには害にはならない冷却に引き続
いて前記鋼は通常のように約６２０°Ｃの温度で、表面
近くの領域に組織変化を待つことなく、焼き戻すことが
できる。
［実施例ｊ
以下本発明を実施例に基づき説明する。
例 ｌ
以下のガイド分析を有する名称Ｇ Ｘ５ＣｒＮｉ１３
．４鋼から出発 元 素 重量％Ｃ
Ｏ，０２３ Ｓｉ ０．２６
Ｍｎ ０．３９
Ｐ Ｏ，０
１６Ｓ
Ｏ，００６Ｃｒ １
２．ＩＭｏ ０
．４７Ｎｉ ３
．８９ＡＱ Ｏ，０
２２Ｆｅ 残
全鋳物を製造し、引き続いて熱処理（溶液熱処理）を実
施した。該熱処理は１０５０°Ｃの温度で約１５時間保
護ガス雰囲気中に保持して行った。該保護ガス雰囲気は
、８２５重量％及びＮ２約９５重量％ならびに通常の不
純物を含むフォーミングガスから構成した。熱処理の後
、前記部材をこの保護ガス雰囲気中で冷却した。約６０
０°Ｃまでの冷却を約１．５時間継続した。さらに前記
部材を約１００ ’（！まで冷却の後、この部材を前記
保護ガス雰囲気中で約６２０°Ｃの温度で焼き戻した。
．４鋼から出発 元 素 重量％Ｃ
Ｏ，０２３ Ｓｉ ０．２６
Ｍｎ ０．３９
Ｐ Ｏ，０
１６Ｓ
Ｏ，００６Ｃｒ １
２．ＩＭｏ ０
．４７Ｎｉ ３
．８９ＡＱ Ｏ，０
２２Ｆｅ 残
全鋳物を製造し、引き続いて熱処理（溶液熱処理）を実
施した。該熱処理は１０５０°Ｃの温度で約１５時間保
護ガス雰囲気中に保持して行った。該保護ガス雰囲気は
、８２５重量％及びＮ２約９５重量％ならびに通常の不
純物を含むフォーミングガスから構成した。熱処理の後
、前記部材をこの保護ガス雰囲気中で冷却した。約６０
０°Ｃまでの冷却を約１．５時間継続した。さらに前記
部材を約１００ ’（！まで冷却の後、この部材を前記
保護ガス雰囲気中で約６２０°Ｃの温度で焼き戻した。
冷却は再びこの保護ガス雰囲気中で行った。冷却した部
材は以前に金属光沢加工してあった領域には外見上何ら
スケール層は持っていなかった。表面の下には、金属ク
ロムの表面近くの層から内部への拡散により発生した金
属クロムの富化部が観測された。それで、素地材の特性
に適合したこの部材の表面は工具で加工することができ
た。
材は以前に金属光沢加工してあった領域には外見上何ら
スケール層は持っていなかった。表面の下には、金属ク
ロムの表面近くの層から内部への拡散により発生した金
属クロムの富化部が観測された。それで、素地材の特性
に適合したこの部材の表面は工具で加工することができ
た。
例 ２
例１に記載した鋼からの部材を保護ガス雰囲気中で同じ
熱処理を行った。冷却は空気中、特に空気焼入れを行っ
た。約６２０°Ｃに焼戻し、引き続いて冷却を通常の炉
内雰囲気で行った。
熱処理を行った。冷却は空気中、特に空気焼入れを行っ
た。約６２０°Ｃに焼戻し、引き続いて冷却を通常の炉
内雰囲気で行った。
空気焼入れの間部材に、実質的にＦｅ３Ｏ４からなる外
部スケールが生成した。本来このスケール層に含まれて
いたクロムは内部に移動し、そこで実質的に金属クロム
として富化された。空気焼入れの場合非常にうすい酸化
クロム層が形成されたが、核層は部材の後の表面加工を
わずかに困難にしたにすぎなかった。
部スケールが生成した。本来このスケール層に含まれて
いたクロムは内部に移動し、そこで実質的に金属クロム
として富化された。空気焼入れの場合非常にうすい酸化
クロム層が形成されたが、核層は部材の後の表面加工を
わずかに困難にしたにすぎなかった。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、１２重量％より多いＣｒと微量のＣを含有する高度
合金クロム鋼の９５０゜を越える温度における熱処理方
法において、熱処理を水素を含み、実質上無酸素の保護
ガス雰囲気中で実施することを特徴とする高度合金クロ
ム鋼の熱処理方法。 ２、前記熱処理をＨ＿２５重量％まで並びにその残余が
不純物に至るまでＮ＿２からなるフォーミングガスで実
施する請求項１記載の熱処理方法。 ３、Ｇ−Ｘ５ＣｒＮｉ１３．４鋼の熱処理を約１０５０
℃の温度で実施する請求項１又は２記載の熱処理方法。 ４、前記鋼を熱処理後前記保護ガス雰囲気中で冷却する
請求項１から３までのいずれか１項記載の熱処理方法。 ５、前記鋼を熱処理後空気中で冷却する請求項１から３
までのいずれか１項記載の熱処理方法。 ６、前記鋼を保護ガス雰囲気中で冷却後約６２０℃の温
度で焼きなまして冷却する請求項４記載の熱処理方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3826729.2 | 1988-08-05 | ||
| DE3826729A DE3826729A1 (de) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | Verfahren zur waermebehandlung eines hochlegierten chromstahls |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0280512A true JPH0280512A (ja) | 1990-03-20 |
Family
ID=6360343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1201511A Pending JPH0280512A (ja) | 1988-08-05 | 1989-08-04 | 高度合金クロム鋼の熱処理方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0353699A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0280512A (ja) |
| KR (1) | KR900003386A (ja) |
| DE (1) | DE3826729A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04263011A (ja) * | 1991-02-15 | 1992-09-18 | Nkk Corp | 真空機器および真空機器用鋼材の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE19738405C2 (de) | 1997-09-03 | 2000-08-17 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur Herabsetzung korrosionsbedingter Oxidwiderstände auf Chromstahl-Bauteilen |
| KR102093239B1 (ko) | 2018-01-05 | 2020-03-25 | 김상돈 | 용접성이 향상된 그레이팅 및 이의 제조방법 |
| KR102093262B1 (ko) | 2018-01-17 | 2020-03-25 | 김상돈 | 플랜지부가 형성된 그레이팅 및 이의 제조방법 |
| KR20200119680A (ko) | 2019-04-10 | 2020-10-20 | 이효석 | 부식 방지용 보호 캡 어셈블리 |
| KR20200119679A (ko) | 2019-04-10 | 2020-10-20 | 이효석 | 부식 방지용 보호 캡 어셈블리 |
| KR20200119681A (ko) | 2019-04-10 | 2020-10-20 | 이효석 | 부식 방지용 보호 캡 어셈블리 |
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-
1988
- 1988-08-05 DE DE3826729A patent/DE3826729A1/de not_active Withdrawn
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1989
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