JPH04147947A - 酸化物分散強化型Ｆｅ基合金とその製造方法 - Google Patents
酸化物分散強化型Ｆｅ基合金とその製造方法Info
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- JPH04147947A JPH04147947A JP2271370A JP27137090A JPH04147947A JP H04147947 A JPH04147947 A JP H04147947A JP 2271370 A JP2271370 A JP 2271370A JP 27137090 A JP27137090 A JP 27137090A JP H04147947 A JPH04147947 A JP H04147947A
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- Japan
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- alloy
- oxide dispersion
- based alloy
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- crystal grains
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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、酸化物分散強化型Ｆｅ基合金とその製造方法
に関する。
に関する。
（従来の技術）
従来より、Ｎｉ基またはＦｅ基合金にイツトリアＹ２Ｏ
−のような高融点酸化物の微細粒子を分散させて強化し
た酸化物分数強化型Ｆｅ基合金が知られている（特公昭
５６−３８６６５号公報）。
−のような高融点酸化物の微細粒子を分散させて強化し
た酸化物分数強化型Ｆｅ基合金が知られている（特公昭
５６−３８６６５号公報）。
これは、Ｎｉ基またはＦｅ基基材材高融点酸化物の微粒
子を分散させて耐熱性および強度の向上を図るものであ
る。
子を分散させて耐熱性および強度の向上を図るものであ
る。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は、このような合金のうちＦｅ基酸化物分散型合
金を改良するもので、結晶粒の特性に着目し、所定の製
造方法によりクリープ強度、破断寿命を向上させるよう
にした酸化物分散強化型合金を提供することを目的とす
る。
金を改良するもので、結晶粒の特性に着目し、所定の製
造方法によりクリープ強度、破断寿命を向上させるよう
にした酸化物分散強化型合金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）
本発明の酸化物分数強化型Ｆｅ基合金は、組成が重量％
で、Ｃｒ：１０〜４０％、Ａｒ２：１０％以下、Ｔｉ：
５％以下、残部実質的にＦｅからなる合金であって、結
晶粒を成長させ、結晶粒のアスペクト比の平均値を１０
以上にすることを特徴とする。
で、Ｃｒ：１０〜４０％、Ａｒ２：１０％以下、Ｔｉ：
５％以下、残部実質的にＦｅからなる合金であって、結
晶粒を成長させ、結晶粒のアスペクト比の平均値を１０
以上にすることを特徴とする。
本発明の酸化物分散強化型Ｆｅ基合金の製造方法は、組
成が重量％で、Ｃｒ：１０〜４０％、Ａｒ１：１０％以
下、Ｔｉ：５％以下、残部実質的にＦｅからなる合金で
あって、メカニカルアロイイング法で製造した酸化物分
散強化型Ｆｅ基合金を熱間加工し、１３００℃以上で加
熱し、結晶粒を成長させ、結晶粒のアスペクト比の平均
値を１０以上にすることを特徴とする。
成が重量％で、Ｃｒ：１０〜４０％、Ａｒ１：１０％以
下、Ｔｉ：５％以下、残部実質的にＦｅからなる合金で
あって、メカニカルアロイイング法で製造した酸化物分
散強化型Ｆｅ基合金を熱間加工し、１３００℃以上で加
熱し、結晶粒を成長させ、結晶粒のアスペクト比の平均
値を１０以上にすることを特徴とする。
ここに、酸化物分散強化型Ｆｅ基合金を用いたのは、耐
熱性および高温クリープ強度等に優れているからである
。熱間加工は、熱間押出し、熱間圧延、鋳造、熱間静水
圧プレス（ＨＩＰ）、等を用いることができるが、これ
らの加工法に限られない。熱間加工後１３００℃以上の
温度で加熱したのは、熱間加工された合金の結晶粒を加
工方向に優先的に異常成長（二次再結晶）させ、高アス
ペクト比の二次再結晶組織を得るためである。
熱性および高温クリープ強度等に優れているからである
。熱間加工は、熱間押出し、熱間圧延、鋳造、熱間静水
圧プレス（ＨＩＰ）、等を用いることができるが、これ
らの加工法に限られない。熱間加工後１３００℃以上の
温度で加熱したのは、熱間加工された合金の結晶粒を加
工方向に優先的に異常成長（二次再結晶）させ、高アス
ペクト比の二次再結晶組織を得るためである。
本発明の超合金の組成を前記のように選択した理由は、
次のとおりである。
次のとおりである。
Ｃｒ：１０〜４０％
Ｃｒ含有量がこの下限に満たないと所望の耐熱性が得ら
れない。好ましいＣｒ含有量は、前記のように１０〜４
０％、特に１５〜２５％である。
れない。好ましいＣｒ含有量は、前記のように１０〜４
０％、特に１５〜２５％である。
Ａｒ１：１０％以下、Ｔｉ：５％以下
八へ、Ｔｉは部材の耐熱性を向上させる。好ましいＡ℃
含有量は３〜７％である。Ａβ：１０％、Ｔｉ：５％以
上の添加は、有害な大型介在物の増加をもたらす。
含有量は３〜７％である。Ａβ：１０％、Ｔｉ：５％以
上の添加は、有害な大型介在物の増加をもたらす。
（作用）
本発明による製造方法によれば、メカニカルアロイイン
グ法で製造した酸化物分散強化型Ｆｅ基合金粉末を熱間
加工により加工し、その加工方向に結晶粒を異常成長さ
せることによってアスペクト比の平均値が１０以上の二
次再結晶組織が得られるため、破断寿命およびクリープ
強度を大幅に増大させられる。
グ法で製造した酸化物分散強化型Ｆｅ基合金粉末を熱間
加工により加工し、その加工方向に結晶粒を異常成長さ
せることによってアスペクト比の平均値が１０以上の二
次再結晶組織が得られるため、破断寿命およびクリープ
強度を大幅に増大させられる。
（実施例）
以下、本発明の詳細な説明する。
Ｆｅ基醋酸化物分散強化型合金組成は、第１表に示すと
おりである。この合金の粉末の製造方法は次のとおりで
ある。メカニカルアロイイング法により、合金成分とな
る純金属とイツトリアの如き高融点金属酸化物の結晶粒
子とを高運動エネルギ型ボールミルに入れ、微粉砕する
とともに混合することによって各成分の微細粉末の緊密
かつ均一な混合物を造る。
おりである。この合金の粉末の製造方法は次のとおりで
ある。メカニカルアロイイング法により、合金成分とな
る純金属とイツトリアの如き高融点金属酸化物の結晶粒
子とを高運動エネルギ型ボールミルに入れ、微粉砕する
とともに混合することによって各成分の微細粉末の緊密
かつ均一な混合物を造る。
この合金粉末混合物を熱間押出しにより成形した。その
際、押出し比を変化させた。
際、押出し比を変化させた。
得られた押出し成形体を１３００℃以上に約１時間保持
した。この熱処理は押出し成形により加工し長粒状にな
った結晶粒を異常成長（二次再結晶）させ、アスペクト
比の高い二次再結晶組織を得るためである。
した。この熱処理は押出し成形により加工し長粒状にな
った結晶粒を異常成長（二次再結晶）させ、アスペクト
比の高い二次再結晶組織を得るためである。
前記熱処理した押出し成形体について■引張クリープ試
験、■圧縮クリープ試験を行った。その結果を第２表お
よび第３表ならびに第１図および第２図に示す。
験、■圧縮クリープ試験を行った。その結果を第２表お
よび第３表ならびに第１図および第２図に示す。
■引張クリープ試験
試験条件は、温度１６２３Ｋ、圧力４９ＭＰ ａの条件
でクリープラブチャー試験を実施した。その結果、第２
表および第１図から明らかなように、アスペクト比が４
以上になるとクリープ強度が増し、アスペクト比が６０
位で最長破断寿命に到達し飽和することが解かる。
でクリープラブチャー試験を実施した。その結果、第２
表および第１図から明らかなように、アスペクト比が４
以上になるとクリープ強度が増し、アスペクト比が６０
位で最長破断寿命に到達し飽和することが解かる。
■圧縮クリープ試験
前記第２表中の実施例１のアスペクト比１０の結晶粒の
溶結体について押出し方向に垂直な方向に圧縮応力が生
じるように圧縮クリープ試験を実施した。試験条件は温
度１６２３Ｋ、圧力４９ＭＰａとした。その結果を第３
表ならびに第２図に示す。
溶結体について押出し方向に垂直な方向に圧縮応力が生
じるように圧縮クリープ試験を実施した。試験条件は温
度１６２３Ｋ、圧力４９ＭＰａとした。その結果を第３
表ならびに第２図に示す。
試験の結果、結晶粒の長軸方向と平行方向に圧縮力を加
えた場合、結晶粒の短軸方向に垂直な方向に圧縮力を加
えた場合の破断寿命の約２３倍の破断寿命が得られ、ま
たクリープ速度については約１／１８倍であった。これ
より第３図に示す模式図のように、結晶粒ｌの長軸方向
（成長方向）に圧縮力を作用させたとき破断寿命が長く
またクリープ速度が遅いことが解かった。
えた場合、結晶粒の短軸方向に垂直な方向に圧縮力を加
えた場合の破断寿命の約２３倍の破断寿命が得られ、ま
たクリープ速度については約１／１８倍であった。これ
より第３図に示す模式図のように、結晶粒ｌの長軸方向
（成長方向）に圧縮力を作用させたとき破断寿命が長く
またクリープ速度が遅いことが解かった。
前記製造方法により鋼片用加熱炉に用いるスキッドレー
ルを製造した。スキッドレールの構造については例えば
第４図に示すとおりである。スキッドレール５は、水冷
スキッドバイブ２に金属製のサドル３を溶接固定し、こ
のサドル３にスキッドレール本体４を取付け、スキッド
バイブ２およびサドル３の周囲に耐火断熱材６を被覆し
ている。
ルを製造した。スキッドレールの構造については例えば
第４図に示すとおりである。スキッドレール５は、水冷
スキッドバイブ２に金属製のサドル３を溶接固定し、こ
のサドル３にスキッドレール本体４を取付け、スキッド
バイブ２およびサドル３の周囲に耐火断熱材６を被覆し
ている。
前記実施例では熱間押出しにより成形した成形体を高温
で保持したが、本発明は、所定の合金粉末を熱間静水圧
プレス（ＨＩＰ）した後圧延、鋳造、鍛造等を行った後
、１３００℃以上に加熱保持するようにしてもよい。ま
た真空ホットプレス（ＶＨＰ）を行った後、圧延、鍛造
等により塑性変形し、その後１３００℃以上で加熱し二
次再結晶組織にするようにしてもよい。
で保持したが、本発明は、所定の合金粉末を熱間静水圧
プレス（ＨＩＰ）した後圧延、鋳造、鍛造等を行った後
、１３００℃以上に加熱保持するようにしてもよい。ま
た真空ホットプレス（ＶＨＰ）を行った後、圧延、鍛造
等により塑性変形し、その後１３００℃以上で加熱し二
次再結晶組織にするようにしてもよい。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明の酸化物分散強化型Ｆｅ基
合金の製造方法によれば、所定の組成をもつＦｅ基合金
をメカニカルアロイイング法により製造し、この合金を
熱間加工した後加熱し、結晶粒のアスペクト平均値比が
１０以上の大きな二次再結晶組織をもつＦｅ基合金を製
造するため、得られる酸化物分散強化型Ｆｅ基合金は耐
熱性、耐熱衝撃性、クリープ強度および破断寿命に優れ
た耐熱合金になるという効果がある。
合金の製造方法によれば、所定の組成をもつＦｅ基合金
をメカニカルアロイイング法により製造し、この合金を
熱間加工した後加熱し、結晶粒のアスペクト平均値比が
１０以上の大きな二次再結晶組織をもつＦｅ基合金を製
造するため、得られる酸化物分散強化型Ｆｅ基合金は耐
熱性、耐熱衝撃性、クリープ強度および破断寿命に優れ
た耐熱合金になるという効果がある。
（以下、余白。）
第１図は本発明の実施例および比較例による酸化物分散
強化型Ｆｅ基合金のアスペクト比と破断寿命の関係を示
す特性図、第２図はクリープ速度を表す特性図、第３図
は本発明の製造方法により得られた酸化物分散強化型Ｆ
ｅ基合金の二次再結晶組織を表す模式図、第４図は本発
明の実施例によるスキッドレールを表す断面図である。 ■・・・結晶粒、 ５・・・スキッドレール。
強化型Ｆｅ基合金のアスペクト比と破断寿命の関係を示
す特性図、第２図はクリープ速度を表す特性図、第３図
は本発明の製造方法により得られた酸化物分散強化型Ｆ
ｅ基合金の二次再結晶組織を表す模式図、第４図は本発
明の実施例によるスキッドレールを表す断面図である。 ■・・・結晶粒、 ５・・・スキッドレール。
Claims (2)
- （１）組成が重量％で、 Ｃｒ：１０〜４０％、 Ａｌ：１０％以下、 Ｔｉ：５％以下、 残部実質的にＦｅ からなる合金であって、結晶粒を成長させ、結晶粒のア
スペクト比の平均値を１０以上にすることを特徴とする
酸化物分散強化型Ｆｅ基合金。 - （２）組成が重量％で、 Ｃｒ：１０〜４０％、 Ａｌ：１０％以下、 Ｔｉ：５％以下、 残部実質的にＦｅ からなる合金であって、メカニカルアロイイング法で製
造した酸化物分散強化型Ｆｅ基合金を熱間加工し、１３
００℃以上で加熱し、結晶粒を成長させ、結晶粒のアス
ペクト比の平均値を１０以上にすることを特徴とする酸
化物分散強化型Ｆｅ基合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271370A JPH04147947A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 酸化物分散強化型Ｆｅ基合金とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271370A JPH04147947A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 酸化物分散強化型Ｆｅ基合金とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04147947A true JPH04147947A (ja) | 1992-05-21 |
Family
ID=17499125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2271370A Pending JPH04147947A (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 酸化物分散強化型Ｆｅ基合金とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04147947A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999009230A1 (en) * | 1997-08-20 | 1999-02-25 | Jgc Corporation | Heating furnace tube, method of using the same, and method of manufacturing the same |
| GB2498630A (en) * | 2011-12-16 | 2013-07-24 | Element Six Abrasives Sa | Binder for cubic boron nitride or diamond composite |
-
1990
- 1990-10-09 JP JP2271370A patent/JPH04147947A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999009230A1 (en) * | 1997-08-20 | 1999-02-25 | Jgc Corporation | Heating furnace tube, method of using the same, and method of manufacturing the same |
| AU733795B2 (en) * | 1997-08-20 | 2001-05-24 | Jgc Corporation | Heating furnace tube, method of using the same, and method of manufacturing the same |
| AU733795C (en) * | 1997-08-20 | 2002-02-07 | Jgc Corporation | Heating furnace tube, method of using the same, and method of manufacturing the same |
| US6514631B1 (en) * | 1997-08-20 | 2003-02-04 | Jgc Corporation | Heating furnace tube and method of manufacturing the same |
| KR100509290B1 (ko) * | 1997-08-20 | 2005-08-18 | 닛끼 가부시끼가이샤 | 가열로관 및 가열로관의 사용방법과 가열로관의 제조방법 |
| EP1600519A1 (en) * | 1997-08-20 | 2005-11-30 | Jgc Corporation | Heating furnace tube made of rare earth oxide dispersion strengthened ferrous alloy and method of using the same |
| GB2498630A (en) * | 2011-12-16 | 2013-07-24 | Element Six Abrasives Sa | Binder for cubic boron nitride or diamond composite |
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