JPH0324247A - クロマイジング処理用酸化物分散強化型フェライト鋼 - Google Patents
クロマイジング処理用酸化物分散強化型フェライト鋼Info
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- JPH0324247A JPH0324247A JP15888489A JP15888489A JPH0324247A JP H0324247 A JPH0324247 A JP H0324247A JP 15888489 A JP15888489 A JP 15888489A JP 15888489 A JP15888489 A JP 15888489A JP H0324247 A JPH0324247 A JP H0324247A
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- steel
- oxide dispersion
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- ferritic steel
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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）
本発明はクロマイジング処理による強度低下がなく、ク
ロマイジング処理のままで使用可能な酸化物分散強化型
フェライト鋼に関するものであり、かかるフェライト鋼
は優れた高温強度と耐高温腐食性を有するため、ボイラ
用鋼管、高速増殖炉の燃料被覆管等、高温の腐食環境下
で使用される強度部材として有望である。
ロマイジング処理のままで使用可能な酸化物分散強化型
フェライト鋼に関するものであり、かかるフェライト鋼
は優れた高温強度と耐高温腐食性を有するため、ボイラ
用鋼管、高速増殖炉の燃料被覆管等、高温の腐食環境下
で使用される強度部材として有望である。
（従来の技術）
Ｆｅ−Ｃｒ系フェライト鋼等の耐食性はＣｒ含有量に大
きく依存するが、２５％以下のＣｒ量では火力発電ボイ
ラ用鋼管のように、管外面がＮａ， Ｋ． Ｓ、■等高
温腐食を加速する要因となる物質を含む重油、石炭、Ｌ
ＮＧ等の燃焼ガスにさらされるために激しい腐食を起こ
し、鋼管が減肉するという問題がある。このため従来よ
りクロマイジング処理はボイラ用鋼管等で高温腐食対策
として行われている。
きく依存するが、２５％以下のＣｒ量では火力発電ボイ
ラ用鋼管のように、管外面がＮａ， Ｋ． Ｓ、■等高
温腐食を加速する要因となる物質を含む重油、石炭、Ｌ
ＮＧ等の燃焼ガスにさらされるために激しい腐食を起こ
し、鋼管が減肉するという問題がある。このため従来よ
りクロマイジング処理はボイラ用鋼管等で高温腐食対策
として行われている。
一方、酸化物分散強化型フェライト鋼は、オーステナイ
トステンレス鋼を凌ぐクリープ破断強度を有するものも
開発されており、またフェライト系鋼であるが故に優れ
た耐スエリング性を有することから、近年、高速増殖炉
の燃料被覆管材料としても有望視されている。
トステンレス鋼を凌ぐクリープ破断強度を有するものも
開発されており、またフェライト系鋼であるが故に優れ
た耐スエリング性を有することから、近年、高速増殖炉
の燃料被覆管材料としても有望視されている。
（発明が解決しようとする課Ｂ）
しかし、ＩＮＣＯ社の発明による分散強化フェライト型
合金（特公昭６０−８２９６号公報）では、クロマイジ
ング処理用に供するに際し、ｃｌを管理すればよいこと
について何等の示唆もない。また本発明者を発明者に含
む酸化物分散強化型フェライト鋼（特願昭６３−１０２
２９８）は、Ｍｏ十Ｗが必須で、しかもＴｉ， Ｎｂ．
．Ｖ， Ｚｒ添加の示唆がなく、かつクロマイジング処
理用鋼でないため本発明鋼と異なる．さらに本発明者を
発明者に含む酸化物分散強化型フェライト鋼（特願昭６
３−１１４０６０，特願昭６３ − ２９３２０２）
テは、ＣＩが高＜Ｔｉ， Ｎｂ， Ｖ， Ｚｒ添加量が
低く、かつクロマイジング処理用鋼でないため本発明鋼
と異なる． クロマイジング処理は９００℃以上の高屋で行われるた
め、粗粒化、炭化物の固溶析出、変態等により母材強度
を著しく低下させる．このためクロマイジング処理後に
強度回復のための熱処理を必要とし、例えばオーステナ
イトステンレス鋼では溶体化処理、フェライト系調では
焼入れ焼戻し処理等が必要である。
合金（特公昭６０−８２９６号公報）では、クロマイジ
ング処理用に供するに際し、ｃｌを管理すればよいこと
について何等の示唆もない。また本発明者を発明者に含
む酸化物分散強化型フェライト鋼（特願昭６３−１０２
２９８）は、Ｍｏ十Ｗが必須で、しかもＴｉ， Ｎｂ．
．Ｖ， Ｚｒ添加の示唆がなく、かつクロマイジング処
理用鋼でないため本発明鋼と異なる．さらに本発明者を
発明者に含む酸化物分散強化型フェライト鋼（特願昭６
３−１１４０６０，特願昭６３ − ２９３２０２）
テは、ＣＩが高＜Ｔｉ， Ｎｂ， Ｖ， Ｚｒ添加量が
低く、かつクロマイジング処理用鋼でないため本発明鋼
と異なる． クロマイジング処理は９００℃以上の高屋で行われるた
め、粗粒化、炭化物の固溶析出、変態等により母材強度
を著しく低下させる．このためクロマイジング処理後に
強度回復のための熱処理を必要とし、例えばオーステナ
イトステンレス鋼では溶体化処理、フェライト系調では
焼入れ焼戻し処理等が必要である。
燃料被覆管としては、ＵあるいはＰｕの酸化物燃料との
共存性という問題がある。これは被覆管内の水分および
酸化物燃料による酸化に基づくもので、酸化速度は核分
裂生戒物であるＣｓ， Ｔｅにより促進され、ＣｒＩが
１５％以下のように低い場合に特に問題となる。耐食性
改善の方法としては、ＡＱやＣｒの添加が考えられる。
共存性という問題がある。これは被覆管内の水分および
酸化物燃料による酸化に基づくもので、酸化速度は核分
裂生戒物であるＣｓ， Ｔｅにより促進され、ＣｒＩが
１５％以下のように低い場合に特に問題となる。耐食性
改善の方法としては、ＡＱやＣｒの添加が考えられる。
酸化物分散強化型フェライト鋼は機械的合金化法のよう
なわ）末冶金的手法を用いるため、金属間化合物を生成
することなく５％程度のＡＱ添加が可能であるが、添加
されたＡＱはＹｔ（ｈのような分散酸化物と複合酸化物
を形成し易いため分散粒子を粗大化させ所望の強度が得
られにくいという問題がある。またＣｒを過剰に添加す
ると機械的合金化時にＦｅ粉等の軟質な金属籾の占める
割合が不足し合金化が進みにくいという問題がある． 本発明は、前記の問題点を解消しクロマイジング処理の
ままで使用可能で優れた高温強度と耐高温腐食性を有す
る鋼を提供することを目的とする．（課題を解決するた
めの手段） 上記目的を達成するため、本発明者らは、酸化物分散強
化型フェライト鋼のクロマイジング処理について鋭意研
究を重ねた結果、組威を適切に調整することによりクロ
マイジング処理を行っても酸化物分散強化型フェライト
鋼の高温強度を損ねずに優れた耐食性を付与できること
を見い出した。
なわ）末冶金的手法を用いるため、金属間化合物を生成
することなく５％程度のＡＱ添加が可能であるが、添加
されたＡＱはＹｔ（ｈのような分散酸化物と複合酸化物
を形成し易いため分散粒子を粗大化させ所望の強度が得
られにくいという問題がある。またＣｒを過剰に添加す
ると機械的合金化時にＦｅ粉等の軟質な金属籾の占める
割合が不足し合金化が進みにくいという問題がある． 本発明は、前記の問題点を解消しクロマイジング処理の
ままで使用可能で優れた高温強度と耐高温腐食性を有す
る鋼を提供することを目的とする．（課題を解決するた
めの手段） 上記目的を達成するため、本発明者らは、酸化物分散強
化型フェライト鋼のクロマイジング処理について鋭意研
究を重ねた結果、組威を適切に調整することによりクロ
マイジング処理を行っても酸化物分散強化型フェライト
鋼の高温強度を損ねずに優れた耐食性を付与できること
を見い出した。
すなわち、本発明は、
（１）重量％で、Ｃｒを２５％以下含有する酸化物分散
強化型フェライト鋼であって、Ｃ含有量を０．０４％未
満としてなることを特徴とするクロマイジング処理用酸
化物分散強化型フェライト鋼：（２）重量％で、さらに
Ｔｉを０．５〜３％含有してなる上記酸化物分散強化型
フェライト鋼：および（３）重量％で、Ｃｒを２５％以
下含有する酸化物分散強化型フェライト鋼であって、Ｃ
を０．０４〜０．２５％、Ｔｉを２〜３％含み、さらに
Ｎｂ， Ｖ、Ｚｒのうちの１種または２種以上を合計量
で０．５〜３％含有することを特徴とするクロマイジン
グ処理？酸化物分散強化型フェライト鋼 をそれぞれ要旨とするもので、これらにより前述の問題
点が解決される。
強化型フェライト鋼であって、Ｃ含有量を０．０４％未
満としてなることを特徴とするクロマイジング処理用酸
化物分散強化型フェライト鋼：（２）重量％で、さらに
Ｔｉを０．５〜３％含有してなる上記酸化物分散強化型
フェライト鋼：および（３）重量％で、Ｃｒを２５％以
下含有する酸化物分散強化型フェライト鋼であって、Ｃ
を０．０４〜０．２５％、Ｔｉを２〜３％含み、さらに
Ｎｂ， Ｖ、Ｚｒのうちの１種または２種以上を合計量
で０．５〜３％含有することを特徴とするクロマイジン
グ処理？酸化物分散強化型フェライト鋼 をそれぞれ要旨とするもので、これらにより前述の問題
点が解決される。
また、本発明にかかる鋼に対して適用するクロマイジン
グ処理方法は特に制限されず、例えば通常の粉末バック
法によるものでよく、その方法は鋼製容器にＣｒ粉末あ
るいはフエ口クロムわ｝末、ＡＱ２０３（焼結防止用）
およびＮＩｌ．ＣＯを配合し、容器内に置かれた被処理
材を埋め込むように充填し、次いでこの容器に１１■あ
るいはＡｒガスを通気しながら高温（９００〜１２００
゜Ｃ）に加熱しＣｒを拡散浸透させる方法である。
グ処理方法は特に制限されず、例えば通常の粉末バック
法によるものでよく、その方法は鋼製容器にＣｒ粉末あ
るいはフエ口クロムわ｝末、ＡＱ２０３（焼結防止用）
およびＮＩｌ．ＣＯを配合し、容器内に置かれた被処理
材を埋め込むように充填し、次いでこの容器に１１■あ
るいはＡｒガスを通気しながら高温（９００〜１２００
゜Ｃ）に加熱しＣｒを拡散浸透させる方法である。
（作用）
次に、本発明の構威についてさらに具体的に説明する。
まず、基材を酸化物分散強化型フェライト鋼とした理由
は、一般に酸化物分敗強化型フェライト鋼は軟化抵抗が
高くクロマイジング処理による強度低下が非常に小さい
ものと考えたためである。
は、一般に酸化物分敗強化型フェライト鋼は軟化抵抗が
高くクロマイジング処理による強度低下が非常に小さい
ものと考えたためである。
またＣｒの拡散速度はオーステナイト相中よりもフ？ラ
イト相中の方が速いため効率的にクロマイジング処理を
行うにはフェライト単相が望ましいが、フェライト単相
では高温強度が低いため酸化物分散による強化を図る。
イト相中の方が速いため効率的にクロマイジング処理を
行うにはフェライト単相が望ましいが、フェライト単相
では高温強度が低いため酸化物分散による強化を図る。
さらにフェライト系鋼は優れた耐スエリング性を有する
ことから、高速増殖炉の燃料被覆管材料としても適用が
可能であると考えたためである． ところで、すでに酸化物分散強化型合金では知られてい
るように、ＹｔＯｓ、ＺｒＯ■、ＴｔＯｚ等の酸化物の
微細粒子を均一に基材中に分散せしめることで、鋼の高
温強度は著しく向上する。その上、これらの酸化物は高
温においても極めて安定で、クロマイジング処理時に高
温に曝されても粒子は戒長し難く、粒子間隔も大きくな
り難いために高温強度を損ねない．したがって、本発明
にあって酸化物分散強化型フェライト鋼の分散用酸化物
について特に制限されない． 但し、酸化物粒子の粒径が大きいと、一定重量の酸化物
を添加しても粒子間隔が大きくなって強度向上効果が小
さくなる．従って少なくとも０．５〜０．０５一程度の
粒径であることが好ましい。また、その含有量が０．１
％以上で高温強度への効果が現れてくるが、３％を越え
て含有させてもその効果は飽和してしまうばかりか、か
えって靭性および延性を損ねることから、酸化物粒子の
含有量は０．１〜３％が好ましい． しかしながら、かかる酸化物分散強化型フェライト鋼そ
れ自体はすでに述べたように公知であって、本発明にあ
ってはそのような公知のフェライト鋼のうち、その鋼組
戒を前述のように規定するものがクロマイジング処理に
適していることおよびその効果を十分に発揮することを
見い出したことに基づくのである． ここで、Ｃｒ含有量を２５％以下としたのは、２５％超
では耐食性がはじめから優れているのでクロマイジング
処理する効果が少なく、加工性、靭性も劣化するからで
ある．またＣｒを２５％超と過剰に添加すると製造段階
にあって機械的合金化時にＰｅ粉等の軟質な金属粉の占
める割合が不足し合金化が進みにくいという問題がある
。
ことから、高速増殖炉の燃料被覆管材料としても適用が
可能であると考えたためである． ところで、すでに酸化物分散強化型合金では知られてい
るように、ＹｔＯｓ、ＺｒＯ■、ＴｔＯｚ等の酸化物の
微細粒子を均一に基材中に分散せしめることで、鋼の高
温強度は著しく向上する。その上、これらの酸化物は高
温においても極めて安定で、クロマイジング処理時に高
温に曝されても粒子は戒長し難く、粒子間隔も大きくな
り難いために高温強度を損ねない．したがって、本発明
にあって酸化物分散強化型フェライト鋼の分散用酸化物
について特に制限されない． 但し、酸化物粒子の粒径が大きいと、一定重量の酸化物
を添加しても粒子間隔が大きくなって強度向上効果が小
さくなる．従って少なくとも０．５〜０．０５一程度の
粒径であることが好ましい。また、その含有量が０．１
％以上で高温強度への効果が現れてくるが、３％を越え
て含有させてもその効果は飽和してしまうばかりか、か
えって靭性および延性を損ねることから、酸化物粒子の
含有量は０．１〜３％が好ましい． しかしながら、かかる酸化物分散強化型フェライト鋼そ
れ自体はすでに述べたように公知であって、本発明にあ
ってはそのような公知のフェライト鋼のうち、その鋼組
戒を前述のように規定するものがクロマイジング処理に
適していることおよびその効果を十分に発揮することを
見い出したことに基づくのである． ここで、Ｃｒ含有量を２５％以下としたのは、２５％超
では耐食性がはじめから優れているのでクロマイジング
処理する効果が少なく、加工性、靭性も劣化するからで
ある．またＣｒを２５％超と過剰に添加すると製造段階
にあって機械的合金化時にＰｅ粉等の軟質な金属粉の占
める割合が不足し合金化が進みにくいという問題がある
。
Ｃ含有量は、クロマイジング処理時の基材中のフェライ
ト相を安定させるためと、Ｃｒ拡散層中に生戒する炭化
物による腐食環境中での耐食性低下を防ぐために、０．
０４％未満が望ましい．しかし、高エネルギーボールミ
ルを用いる機械的合金化工程において、ボール（特に高
Ｃ濃度の工具鋼ボール）やボールミル容器からのＣの混
入によって、Ｃ含有量が０．０４％以上になることもあ
る。このような場合には、ＴｉおよびＮｂ， Ｖ、Ｚ『
のうちのｌｍまたは２種以上を添加することによって、
クロマイジング処理中にこれらの元素の炭化物を形威さ
せ、固溶Ｃ量を固定させる．但しＣ含有量が０．２５％
を越えると炭化物が増加して鋼が硬化し、その加工性、
溶接性を損なうので、Ｃの混入を許す場合であってもＣ
含有量は０．０４〜０．２５％とする．Ｔｒは分散酸化
物と反応してより安定な分散粒子を形威し、高温強度向
上に寄与する。またクロマイジング処理中に炭化物を形
成し、固溶Ｃ量を減少させクロマイジング処理の効果を
高める。Ｃ含有量が０．０４％未満の場合には、Ｔｉ含
有量０．５％未満では十分な効果が得られず、３％を越
える場合は、かえって強度を堝なう。したがって、Ｃ含
有量が０．０４％未満の場合、Ｔｉの適正含有量を０．
５〜３％とする． 一方、Ｃ含有量が０．０４〜０．２５％の範囲にある場
合には、炭化物形成によってＴｉ添加の効果が低下する
ため、さらにＮｂ．．Ｖ， Ｚｒのうちの１種または２
種以上を添加するとともに、Ｔｉ添加量を２〜３％に増
加させる必要がある。
ト相を安定させるためと、Ｃｒ拡散層中に生戒する炭化
物による腐食環境中での耐食性低下を防ぐために、０．
０４％未満が望ましい．しかし、高エネルギーボールミ
ルを用いる機械的合金化工程において、ボール（特に高
Ｃ濃度の工具鋼ボール）やボールミル容器からのＣの混
入によって、Ｃ含有量が０．０４％以上になることもあ
る。このような場合には、ＴｉおよびＮｂ， Ｖ、Ｚ『
のうちのｌｍまたは２種以上を添加することによって、
クロマイジング処理中にこれらの元素の炭化物を形威さ
せ、固溶Ｃ量を固定させる．但しＣ含有量が０．２５％
を越えると炭化物が増加して鋼が硬化し、その加工性、
溶接性を損なうので、Ｃの混入を許す場合であってもＣ
含有量は０．０４〜０．２５％とする．Ｔｒは分散酸化
物と反応してより安定な分散粒子を形威し、高温強度向
上に寄与する。またクロマイジング処理中に炭化物を形
成し、固溶Ｃ量を減少させクロマイジング処理の効果を
高める。Ｃ含有量が０．０４％未満の場合には、Ｔｉ含
有量０．５％未満では十分な効果が得られず、３％を越
える場合は、かえって強度を堝なう。したがって、Ｃ含
有量が０．０４％未満の場合、Ｔｉの適正含有量を０．
５〜３％とする． 一方、Ｃ含有量が０．０４〜０．２５％の範囲にある場
合には、炭化物形成によってＴｉ添加の効果が低下する
ため、さらにＮｂ．．Ｖ， Ｚｒのうちの１種または２
種以上を添加するとともに、Ｔｉ添加量を２〜３％に増
加させる必要がある。
すなわち、Ｃ含有量が０．０４〜０．２５％の場合には
、固溶Ｃを固定しＴｉ添加の効果を高める目的で、さら
にＮｂ， Ｖ、Ｚｒのうちの１種または２種以上を合計
量で０．３〜２％添加する． 本発明にかかる酸化物分散強化型フェライト鋼は一般に
機械的合金化によって製造する．例えば、所定組成にな
るように各或分元素、合金および酸化物の各粉末を適宜
配合し、次いでその配合物を高エネルギーボールミル中
で混合攪拌して得られた合金化粉末を押出等により焼結
するのである．実施例 次に、本発明を実施例によって詳しく説明する．第１表
に供試材の化学戒分を示す。鋼種Ａ−Ｇは本発明鋼、Ｈ
−Ｋは比較鋼、しは２．２５Ｃｒ − Ｉ Ｍｏ鋼（Ｓ
ＴＢＡ２４！ｇＩ） 、Ｍはオーステナイトステンレス
鋼（ＳＩＩＳ３４７Ｈｊｉ！）である．（以下余白） Ａ−Ｋは、平均粒径３００ ｐｅａ以下の元素粉あるい
は合金粉と平均粒径１０００人以下の酸化物粉末を目的
組成に調合し、高エネルギーポール旦ル中に装入し、高
純度アルゴンガス雰囲気中で撹拌して機械的合金化を行
った．得られた合金化粉末をＳＵＳ３０４ａ製の筒状容
器に真空封入し、９００〜１２００’Ｃで押出比８〜１
５：ｌで熱間押出した．各熱間押出棒材をＩＯｓｍ厚の
板材に鍛造した後、１θＯＯ℃の熱処理を行った。
、固溶Ｃを固定しＴｉ添加の効果を高める目的で、さら
にＮｂ， Ｖ、Ｚｒのうちの１種または２種以上を合計
量で０．３〜２％添加する． 本発明にかかる酸化物分散強化型フェライト鋼は一般に
機械的合金化によって製造する．例えば、所定組成にな
るように各或分元素、合金および酸化物の各粉末を適宜
配合し、次いでその配合物を高エネルギーボールミル中
で混合攪拌して得られた合金化粉末を押出等により焼結
するのである．実施例 次に、本発明を実施例によって詳しく説明する．第１表
に供試材の化学戒分を示す。鋼種Ａ−Ｇは本発明鋼、Ｈ
−Ｋは比較鋼、しは２．２５Ｃｒ − Ｉ Ｍｏ鋼（Ｓ
ＴＢＡ２４！ｇＩ） 、Ｍはオーステナイトステンレス
鋼（ＳＩＩＳ３４７Ｈｊｉ！）である．（以下余白） Ａ−Ｋは、平均粒径３００ ｐｅａ以下の元素粉あるい
は合金粉と平均粒径１０００人以下の酸化物粉末を目的
組成に調合し、高エネルギーポール旦ル中に装入し、高
純度アルゴンガス雰囲気中で撹拌して機械的合金化を行
った．得られた合金化粉末をＳＵＳ３０４ａ製の筒状容
器に真空封入し、９００〜１２００’Ｃで押出比８〜１
５：ｌで熱間押出した．各熱間押出棒材をＩＯｓｍ厚の
板材に鍛造した後、１θＯＯ℃の熱処理を行った。
またＬは、溶製材であって１０ｍ一厚の板材に９５０゜
Ｃからの焼き入れ、７５０℃での焼き戻しを、Ｍは、１
０＋＋−ｓ厚の溶製材からの板材に１１００゜Ｃの溶体
化処理を行った。
Ｃからの焼き入れ、７５０℃での焼き戻しを、Ｍは、１
０＋＋−ｓ厚の溶製材からの板材に１１００゜Ｃの溶体
化処理を行った。
これらの供試材を外削し１０００℃Ｘ２ｈのクロマイジ
ング処理を行った後、６問φＸ３０開ＧＬの丸棒試験片
を切り出し、室温引張試験および６００゜Ｃクリープ破
断試験を行った。また水草気中６００’ＣＸ１０００ｈ
の酸化試験も行った。
ング処理を行った後、６問φＸ３０開ＧＬの丸棒試験片
を切り出し、室温引張試験および６００゜Ｃクリープ破
断試験を行った。また水草気中６００’ＣＸ１０００ｈ
の酸化試験も行った。
クロマイジング処理はＣｒ粉末、八ＱｔＯ，粉末および
ｔｏｔ，ＣＱを含む混合物中に被処理供試材を埋設し、
Ａｒ雰囲気下で行った。
ｔｏｔ，ＣＱを含む混合物中に被処理供試材を埋設し、
Ａｒ雰囲気下で行った。
第２表は、酸化試験後の酸化スケール厚である。
なお、スケール生戒が２μ未満ということは、実質上ス
ケールが生成しないということである。
ケールが生成しないということである。
本発明鋼Ａ−Ｇおよび従来鋼Ｌ，Ｍには酸化が認められ
ない。しかし、ｃｌの高い比較鋼Ｈ，ｌ、Ｋでは５０〜
１５０ｐのスケールが生成した。これは、Ｃｒ拡散層中
に炭化物が生威し、その周りのＣｒｉｄ度が低下したた
めである．比較鋼Ｊでは、酸化は認められないが、後述
するように強度が十分でない．第３表では、室温の引張
強さをクロマイジング処理の前後で比較した。酸化物分
散強化型ｓＡ〜Ｋにはクロマイジング処理による変化は
認められない．従来ＩＬでは、クロマイジング処理によ
り引張強さが５９．６ｋｇｆ／ｏｎ”から４７．３ｋｇ
ｆ／陣−２にまで大きく低下している。これは、夕ロマ
イジング処理後の徐冷によって軟化したためである。ま
た比較ｍＭでは、引張強さが増加しているが、これはク
ロマイジング処理中に炭化物が析出したため、次に述べ
るようにクリープ破断強度を劣化させる．（以下余白） 第４表 ６００ ’Ｃ Ｘ ｌｏ’ｈクリープ破断強度（ｋｇｆ
／ＩＩｌｍ”）第４表および第１図には、クリープ破断
試験結果を示す．酸化物分散強化型鋼Ａ−Ｋはクロマイ
ジング処理の有無によるクリープ破断強度の低下は認め
られない。従来ｗ４Ｌは、クロマイジング処理による軟
化でクリープ破断強度も低下している．第１図では、長
時間側で未処理材との差が縮まっているが、フェライト
系鋼としては試験温度が６００゜Ｃと高いため、無処理
材でも試験中に軟化するためであり、５００゜Ｃ程度で
は、強度低下は長時間側でも顕著である．従来ＭＭでは
、クロマイジング処理により長時間側でクリープ破断強
度の低下が認められる。これは、クロマイジング処理に
よって既に析出している炭化物が、クリープ試験中に粗
大化するためで、高温長時間側ほど顕著となる。
ない。しかし、ｃｌの高い比較鋼Ｈ，ｌ、Ｋでは５０〜
１５０ｐのスケールが生成した。これは、Ｃｒ拡散層中
に炭化物が生威し、その周りのＣｒｉｄ度が低下したた
めである．比較鋼Ｊでは、酸化は認められないが、後述
するように強度が十分でない．第３表では、室温の引張
強さをクロマイジング処理の前後で比較した。酸化物分
散強化型ｓＡ〜Ｋにはクロマイジング処理による変化は
認められない．従来ＩＬでは、クロマイジング処理によ
り引張強さが５９．６ｋｇｆ／ｏｎ”から４７．３ｋｇ
ｆ／陣−２にまで大きく低下している。これは、夕ロマ
イジング処理後の徐冷によって軟化したためである。ま
た比較ｍＭでは、引張強さが増加しているが、これはク
ロマイジング処理中に炭化物が析出したため、次に述べ
るようにクリープ破断強度を劣化させる．（以下余白） 第４表 ６００ ’Ｃ Ｘ ｌｏ’ｈクリープ破断強度（ｋｇｆ
／ＩＩｌｍ”）第４表および第１図には、クリープ破断
試験結果を示す．酸化物分散強化型鋼Ａ−Ｋはクロマイ
ジング処理の有無によるクリープ破断強度の低下は認め
られない。従来ｗ４Ｌは、クロマイジング処理による軟
化でクリープ破断強度も低下している．第１図では、長
時間側で未処理材との差が縮まっているが、フェライト
系鋼としては試験温度が６００゜Ｃと高いため、無処理
材でも試験中に軟化するためであり、５００゜Ｃ程度で
は、強度低下は長時間側でも顕著である．従来ＭＭでは
、クロマイジング処理により長時間側でクリープ破断強
度の低下が認められる。これは、クロマイジング処理に
よって既に析出している炭化物が、クリープ試験中に粗
大化するためで、高温長時間側ほど顕著となる。
以」二のように、従来鋼ではクロマイジング処理によっ
て強度が低下するため、後熱処理が必要であるが、本発
明鋼ではこの後熱処理を必要としない。
て強度が低下するため、後熱処理が必要であるが、本発
明鋼ではこの後熱処理を必要としない。
なお、Ｃ含有量が０．ｌ７％である比較＠Ｊは、Ｃ含有
量に対してＴｉ含有量が少ないため、Ｔｉがすべて炭化
物として析出してしまい、分散酸化物粒子の微細化、安
定化への寄与が小さ《、他のＴｉ含有鋼である本発明鋼
Ｃ−Ｃに比較して、引張強さ、クリープ破断強度が低い
。
量に対してＴｉ含有量が少ないため、Ｔｉがすべて炭化
物として析出してしまい、分散酸化物粒子の微細化、安
定化への寄与が小さ《、他のＴｉ含有鋼である本発明鋼
Ｃ−Ｃに比較して、引張強さ、クリープ破断強度が低い
。
（発明の効果）
以上に説明したように、本発明によればクロマイジング
処理のままで優れた耐食性と高温強度を有する鋼が得ら
れ、高温の腐食環境で使用される強度部材、例えばボイ
ラチューブ、高速炉燃料被覆管材料として有用であり、
産業上益するところ極めて大である．
処理のままで優れた耐食性と高温強度を有する鋼が得ら
れ、高温の腐食環境で使用される強度部材、例えばボイ
ラチューブ、高速炉燃料被覆管材料として有用であり、
産業上益するところ極めて大である．
第１図は、６００”Ｃクリープ破断試験結果を示す説明
図である．
図である．
Claims (3)
- （１）重量％で、Ｃｒを２５％以下含有する酸化物分散
強化型フェライト鋼であって、Ｃ含有量を０．０４％未
満としてなることを特徴とするクロマイジング処理用酸
化物分散強化型フェライト鋼。 - （２）重量％で、Ｔｉを０．５〜３％含有してなる請求
項１記載の酸化物分散強化型フェライト鋼。 - （３）重量％で、Ｃｒを２５％以下含有する酸化物分散
強化型フェライト鋼であって、Ｃを０．０４〜０．２５
％、Ｔｉを２〜３％含み、さらにＮｂ、Ｖ、Ｚｒのうち
の１種または２種以上を合計量で０．５〜３％含有する
ことを特徴とするクロマイジング処理用酸化物分散強化
型フェライト鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15888489A JPH0324247A (ja) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | クロマイジング処理用酸化物分散強化型フェライト鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15888489A JPH0324247A (ja) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | クロマイジング処理用酸化物分散強化型フェライト鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0324247A true JPH0324247A (ja) | 1991-02-01 |
Family
ID=15681492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15888489A Pending JPH0324247A (ja) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | クロマイジング処理用酸化物分散強化型フェライト鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0324247A (ja) |
-
1989
- 1989-06-21 JP JP15888489A patent/JPH0324247A/ja active Pending
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