JPH062093A - 耐食性のすぐれた金属間化合物析出型高強度Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材の製造方法 - Google Patents
耐食性のすぐれた金属間化合物析出型高強度Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材の製造方法Info
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- JPH062093A JPH062093A JP18184992A JP18184992A JPH062093A JP H062093 A JPH062093 A JP H062093A JP 18184992 A JP18184992 A JP 18184992A JP 18184992 A JP18184992 A JP 18184992A JP H062093 A JPH062093 A JP H062093A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属間化合物析出型高強度Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ
−Ｃｒ系合金部材の耐食性を向上させる。 【構成】 均質化処理に続いての析出処理で、素地に金
属間化合物を分散析出せしめて強度をはかったＮｉ−Ｃ
ｒ−Ｍｏ系合金部材に、加熱処理を施して上記金属間化
合物の１〜２０面積％を再固溶させてなる。
−Ｃｒ系合金部材の耐食性を向上させる。 【構成】 均質化処理に続いての析出処理で、素地に金
属間化合物を分散析出せしめて強度をはかったＮｉ−Ｃ
ｒ−Ｍｏ系合金部材に、加熱処理を施して上記金属間化
合物の１〜２０面積％を再固溶させてなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、金属間化合物析出型
高強度Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材の耐食性を一段と向
上させる方法に関するものである。
高強度Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材の耐食性を一段と向
上させる方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に強度と耐食性が要求される
各種構造部材、例えば石炭火力発電装置に併設される排
煙脱硫装置の循環水ポンプインペラーなどの製造に、均
質化処理に続いての析出処理で素地に金属間化合物を分
散析出せしめて強度向上をはかった各種のＮｉ基合金が
用いられていることは良く知られるところである。
各種構造部材、例えば石炭火力発電装置に併設される排
煙脱硫装置の循環水ポンプインペラーなどの製造に、均
質化処理に続いての析出処理で素地に金属間化合物を分
散析出せしめて強度向上をはかった各種のＮｉ基合金が
用いられていることは良く知られるところである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の各種製造
設備の高性能化並びに省力化はめざましく、これに伴な
い構造部材の使用条件も厳しさを増し、例えば上記の排
煙脱硫装置の循環水ポンプインペラーにおいても腐食環
境が一段と苛酷になっているが、従来の各種金属間化合
物析出型高強度Ｎｉ基合金においては、強度は十分であ
るが、耐食性が不十分であるために、かかる苛酷な腐食
環境下では腐食進行が速く、相対的に使用寿命の短命化
が避けられないのが現状である。
設備の高性能化並びに省力化はめざましく、これに伴な
い構造部材の使用条件も厳しさを増し、例えば上記の排
煙脱硫装置の循環水ポンプインペラーにおいても腐食環
境が一段と苛酷になっているが、従来の各種金属間化合
物析出型高強度Ｎｉ基合金においては、強度は十分であ
るが、耐食性が不十分であるために、かかる苛酷な腐食
環境下では腐食進行が速く、相対的に使用寿命の短命化
が避けられないのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、金属間化合物析出型高強度Ｎｉ
基合金部材の耐食性を向上させるべく研究を行なった結
果、均質化処理、望ましくは１１５０〜１２５０℃の温
度での均質化処理に続いての析出処理、望ましくは５０
０〜８００℃の温度での析出処理で、素地に金属間化合
物を分散析出させて強度向上をはかったＮｉ基合金、望
ましくは、重量％で（以下、単なる％は重量％を示
す）、 Ｃｒ：１８〜４２％、 Ｍｏ：１３〜２８％、 （ただし、Ｃｒ＋Ｍｏ：３５〜５５％）、を含有し、さ
らに必要に応じて、（ａ） Ｆｅ：１〜１０％、（ｂ）
Ｗ，Ｃｕ、およびＶのうちの１種または２種以上：
０．１〜５％、（ｃ） Ｃｏ：０．１〜５％、以上
（ａ）〜（ｃ）のうちの１種または２種以上、を含有
し、残りがＮｉと不可避不純物からなる組成を有するＮ
ｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金の部材に、加熱処理、望ましくは
温度：９５０〜１２００℃に１〜１５分間保持後急冷の
加熱処理を施して、上記金属間化合物の１〜２０面積％
を再固溶させると、上記部材の耐食性が高強度を維持し
た状態で著しく向上するようになるという研究結果を得
たのである。
上述のような観点から、金属間化合物析出型高強度Ｎｉ
基合金部材の耐食性を向上させるべく研究を行なった結
果、均質化処理、望ましくは１１５０〜１２５０℃の温
度での均質化処理に続いての析出処理、望ましくは５０
０〜８００℃の温度での析出処理で、素地に金属間化合
物を分散析出させて強度向上をはかったＮｉ基合金、望
ましくは、重量％で（以下、単なる％は重量％を示
す）、 Ｃｒ：１８〜４２％、 Ｍｏ：１３〜２８％、 （ただし、Ｃｒ＋Ｍｏ：３５〜５５％）、を含有し、さ
らに必要に応じて、（ａ） Ｆｅ：１〜１０％、（ｂ）
Ｗ，Ｃｕ、およびＶのうちの１種または２種以上：
０．１〜５％、（ｃ） Ｃｏ：０．１〜５％、以上
（ａ）〜（ｃ）のうちの１種または２種以上、を含有
し、残りがＮｉと不可避不純物からなる組成を有するＮ
ｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金の部材に、加熱処理、望ましくは
温度：９５０〜１２００℃に１〜１５分間保持後急冷の
加熱処理を施して、上記金属間化合物の１〜２０面積％
を再固溶させると、上記部材の耐食性が高強度を維持し
た状態で著しく向上するようになるという研究結果を得
たのである。
【０００５】なお、このように金属間化合物の一部を素
地に再固溶させると耐食性が飛躍的に向上するようにな
るという理由については、従来の金属間化合物析出型Ｎ
ｉ基合金部材では、素地中に析出する金属間化合物周辺
部のＣｒおよびＭｏの固溶含有量が素地におけるそれに
比してミクロ的に低くなっており、これが原因で前記金
属間化合物周辺部から腐食が進行していたものが、上記
の通り金属間化合物の一部を再固溶させると、金属間化
合物周辺部のＣｒおよびＭｏの固溶含有量が素地のそれ
に近づくようになることから、前記金属間化合物周辺部
からの腐食が抑制されるようになるものと考えられる。
地に再固溶させると耐食性が飛躍的に向上するようにな
るという理由については、従来の金属間化合物析出型Ｎ
ｉ基合金部材では、素地中に析出する金属間化合物周辺
部のＣｒおよびＭｏの固溶含有量が素地におけるそれに
比してミクロ的に低くなっており、これが原因で前記金
属間化合物周辺部から腐食が進行していたものが、上記
の通り金属間化合物の一部を再固溶させると、金属間化
合物周辺部のＣｒおよびＭｏの固溶含有量が素地のそれ
に近づくようになることから、前記金属間化合物周辺部
からの腐食が抑制されるようになるものと考えられる。
【０００６】したがって、この発明は、上記の研究結果
にもとづいてなされたものであって、均質化処理に続い
ての析出処理で、素地に金属間化合物を分散析出せしめ
て強度向上をはかったＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材に、
加熱処理を施して上記金属間化合物の１〜２０面積％を
再固溶させることからなる、耐食性にすぐれた金属間化
合物析出型高強度Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材の製造方
法に特徴を有するものである。
にもとづいてなされたものであって、均質化処理に続い
ての析出処理で、素地に金属間化合物を分散析出せしめ
て強度向上をはかったＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材に、
加熱処理を施して上記金属間化合物の１〜２０面積％を
再固溶させることからなる、耐食性にすぐれた金属間化
合物析出型高強度Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材の製造方
法に特徴を有するものである。
【０００７】つぎに、この発明の方法において、Ｎｉ−
Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材の望ましい組成を上記の通りに定
めた理由を説明する。 （ａ） ＣｒおよびＭｏ ＣｒおよびＭｏ成分には、共存した状態で素地に固溶し
て、これの耐食性を向上させるほか、素地に微細に分散
析出する金属間化合物を形成して、強度と硬さを向上さ
せる作用があるが、その含有量がＣｒ：１８％未満およ
びＭｏ：１３％未満にして、Ｃｒ＋Ｍｏ：３５％未満で
は前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が
Ｃｒ：４２％、Ｍｏ：２８％、およびＣｒ＋Ｍｏ：５５
％を越えると鋳造性が急激に低下するようになることか
ら、上記含有量とするのが望ましい。
Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材の望ましい組成を上記の通りに定
めた理由を説明する。 （ａ） ＣｒおよびＭｏ ＣｒおよびＭｏ成分には、共存した状態で素地に固溶し
て、これの耐食性を向上させるほか、素地に微細に分散
析出する金属間化合物を形成して、強度と硬さを向上さ
せる作用があるが、その含有量がＣｒ：１８％未満およ
びＭｏ：１３％未満にして、Ｃｒ＋Ｍｏ：３５％未満で
は前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が
Ｃｒ：４２％、Ｍｏ：２８％、およびＣｒ＋Ｍｏ：５５
％を越えると鋳造性が急激に低下するようになることか
ら、上記含有量とするのが望ましい。
【０００８】（ｂ） Ｆｅ Ｆｅ成分には、Ｎｉの一部を代替しても特性を何ら損な
わない作用があるので、経済性を考慮してＮｉの一部を
Ｆｅで置換してもよいが、この場合その含有量が１％未
満では所望の経済効果が得られず、一方その含有量が１
０％を越えると耐食性が劣化するようになることから、
その含有量は１〜１０％としなければならない。
わない作用があるので、経済性を考慮してＮｉの一部を
Ｆｅで置換してもよいが、この場合その含有量が１％未
満では所望の経済効果が得られず、一方その含有量が１
０％を越えると耐食性が劣化するようになることから、
その含有量は１〜１０％としなければならない。
【０００９】（ｃ） Ｗ，Ｃｕ、およびＶ これらの成分には、さらに耐食性を向上させる作用があ
るので、必要に応じて含有させるとよいが、その含有量
が０．１％未満では所望の耐食性向上効果が得られず、
一方その含有量が５％を越えると鋳造欠陥が発生し易く
なることから、その含有量は０．１〜５％とするのが望
ましい。
るので、必要に応じて含有させるとよいが、その含有量
が０．１％未満では所望の耐食性向上効果が得られず、
一方その含有量が５％を越えると鋳造欠陥が発生し易く
なることから、その含有量は０．１〜５％とするのが望
ましい。
【００１０】（ｄ） Ｃｏ Ｃｏ成分には、硬さを増して耐摩耗性を向上させる作用
があるので、必要に応じて含有させるとよいが、その含
有量が０．１％未満では所望の耐摩耗性向上効果が得ら
れず、一方その含有量が５％を越えると脆化傾向が現わ
れるようになることから、その含有量は０．１〜５％と
するのが望ましい。
があるので、必要に応じて含有させるとよいが、その含
有量が０．１％未満では所望の耐摩耗性向上効果が得ら
れず、一方その含有量が５％を越えると脆化傾向が現わ
れるようになることから、その含有量は０．１〜５％と
するのが望ましい。
【００１１】また、上記Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材に
施される均質化処理および析出処理は通常の条件でよ
く、１１５０〜１２５０℃での均質化処理および５００
〜８００℃での析出処理が一般的である。
施される均質化処理および析出処理は通常の条件でよ
く、１１５０〜１２５０℃での均質化処理および５００
〜８００℃での析出処理が一般的である。
【００１２】さらに、この発明の方法において、素地中
に析出している金属間化合物の１〜２０面積％を素地中
に再固溶させるための熱処理は、上記の通り９５０〜１
２００℃に１〜１５分間保持後急冷（水冷、強制空冷な
ど）の条件で行なうのが望ましく、またこの場合の１〜
２０面積％の再固溶割合は経験的に定めたものであっ
て、その割合が１面積％未満では所望の耐食性向上効果
が得られず、一方その割合が２０面積％を越えると強度
低下が著しくなるという理由にもとづくものである。
に析出している金属間化合物の１〜２０面積％を素地中
に再固溶させるための熱処理は、上記の通り９５０〜１
２００℃に１〜１５分間保持後急冷（水冷、強制空冷な
ど）の条件で行なうのが望ましく、またこの場合の１〜
２０面積％の再固溶割合は経験的に定めたものであっ
て、その割合が１面積％未満では所望の耐食性向上効果
が得られず、一方その割合が２０面積％を越えると強度
低下が著しくなるという理由にもとづくものである。
【００１３】
【実施例】つぎに、この発明の方法を実施例により具体
的に説明する。通常の高周波炉を用い、Ａｒ雰囲気中、
それぞれ表１，２に示される成分組成をもったＮｉ−Ｃ
ｒ−Ｍｏ系合金溶湯を調製し、直径：６０mm×長さ：２
００mmの寸法をもった部材に鋳造し、この部材に、１１
５０〜１２５０℃の範囲内の所定温度に１０時間保持の
条件で均質化処理を施した後、５００〜８００℃の範囲
内の所定温度に３時間保持の条件で析出処理を施すこと
により従来方法１〜２４を行ない、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系
合金部材をそれぞれ製造した。
的に説明する。通常の高周波炉を用い、Ａｒ雰囲気中、
それぞれ表１，２に示される成分組成をもったＮｉ−Ｃ
ｒ−Ｍｏ系合金溶湯を調製し、直径：６０mm×長さ：２
００mmの寸法をもった部材に鋳造し、この部材に、１１
５０〜１２５０℃の範囲内の所定温度に１０時間保持の
条件で均質化処理を施した後、５００〜８００℃の範囲
内の所定温度に３時間保持の条件で析出処理を施すこと
により従来方法１〜２４を行ない、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系
合金部材をそれぞれ製造した。
【００１４】ついで、上記従来方法１〜２４で製造され
たＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材に対して、表３，４に示
される条件（冷却はいずれも水冷）で加熱処理を施すこ
とにより本発明方法１〜２４をそれぞれ実施した。
たＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材に対して、表３，４に示
される条件（冷却はいずれも水冷）で加熱処理を施すこ
とにより本発明方法１〜２４をそれぞれ実施した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【００１９】つぎに、この結果得られた各種のＮｉ−Ｃ
ｒ−Ｍｏ系合金部材について、金属間化合物の面積率、
引張強さ、およびビッカース硬さを測定すると共に、耐
食性を評価する目的で、５０％Ｈ2 ＳＯ4 水溶液にＦｅ
2 （ＳＯ4 ）3 を４２ｇ／ｌの割合で溶解させてなる沸
騰液中に２４時間浸漬のストリーカーテストを行ない、
腐食速度（年換算）を測定した。
ｒ−Ｍｏ系合金部材について、金属間化合物の面積率、
引張強さ、およびビッカース硬さを測定すると共に、耐
食性を評価する目的で、５０％Ｈ2 ＳＯ4 水溶液にＦｅ
2 （ＳＯ4 ）3 を４２ｇ／ｌの割合で溶解させてなる沸
騰液中に２４時間浸漬のストリーカーテストを行ない、
腐食速度（年換算）を測定した。
【００２０】なお、金属間化合物の面積率は、顕微鏡組
織写真を用い、これに画像処理を施すことにより測定し
た。これらの測定結果を表１〜４にそれぞれ示した。ま
た、表３，４には金属間化合物の再固溶割合の算出結果
も示した。
織写真を用い、これに画像処理を施すことにより測定し
た。これらの測定結果を表１〜４にそれぞれ示した。ま
た、表３，４には金属間化合物の再固溶割合の算出結果
も示した。
【００２１】
【発明の効果】表１〜４に示される結果から、本発明方
法１〜２４で製造されたＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材
は、いずれも強度が従来方法１〜２４で製造されたＮｉ
−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材とほぼ同等で、これより著しく
すぐれた耐食性を示すことが明らかである。上述のよう
に、この発明の方法によれば、従来方法で製造されたＮ
ｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材の耐食性を強度をほとんど低
下させることなく一段と向上させることができるのであ
る。
法１〜２４で製造されたＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材
は、いずれも強度が従来方法１〜２４で製造されたＮｉ
−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材とほぼ同等で、これより著しく
すぐれた耐食性を示すことが明らかである。上述のよう
に、この発明の方法によれば、従来方法で製造されたＮ
ｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材の耐食性を強度をほとんど低
下させることなく一段と向上させることができるのであ
る。
Claims (6)
- 【請求項１】 均質化処理に続いての析出処理で、素地
に金属間化合物を分散析出せしめて強度向上をはかった
Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材に、 加熱処理を施して上記金属間化合物の１〜２０面積％を
再固溶させることを特徴とする耐食性のすぐれた金属間
化合物析出型高強度Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材の製造
方法。 - 【請求項２】 上記Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材が、重
量％で、 Ｃｒ：１８〜４２％、 Ｍｏ：１３〜２８％、 （ただしＣｒ＋Ｍｏ：３５〜５５％）、を含有し、残り
がＮｉと不可避不純物からなる組成を有することを特徴
とする上記請求項１記載の製造方法。 - 【請求項３】 上記Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金部材が、重
量％で、 Ｃｒ：１８〜４２％、 Ｍｏ：１３〜２８％、 （ただしＣｒ＋Ｍｏ：３５〜５５％）、を含有し、さら
に （ａ） Ｆｅ：１〜１０％、 （ｂ） Ｗ，Ｃｕ、およびＶのうちの１種または２種以
上：０．１〜５％、 （ｃ） Ｃｏ：０．１〜５％、 以上（ａ）〜（ｃ）のうちの１種または２種以上、を含
有し、残りがＮｉと不可避不純物からなる組成を有する
ことを特徴とする上記請求項１記載の製造方法。 - 【請求項４】 上記均質化処理の温度が、１１５０〜１
２５０℃であることを特徴とする上記請求項１，２、ま
たは３記載の製造方法。 - 【請求項５】 上記析出処理の温度が、５００〜８００
℃であることを特徴とする上記請求項１，２，３、また
は４記載の製造方法。 - 【請求項６】 上記加熱処理を、９５０〜１２００℃に
１〜１５分間保持後急冷の条件で行なうことを特徴とす
る上記請求項１，２，３，４，５、または６記載の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18184992A JP3225604B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 耐食性のすぐれた金属間化合物析出強化型Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金鋳造部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18184992A JP3225604B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 耐食性のすぐれた金属間化合物析出強化型Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金鋳造部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062093A true JPH062093A (ja) | 1994-01-11 |
| JP3225604B2 JP3225604B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=16107901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18184992A Expired - Lifetime JP3225604B2 (ja) | 1992-06-16 | 1992-06-16 | 耐食性のすぐれた金属間化合物析出強化型Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金鋳造部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3225604B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0693565A3 (en) * | 1994-07-22 | 1996-10-16 | Haynes Int Inc | Ni-Cr-Mo alloys containing copper |
| DE10329530A1 (de) * | 2003-06-30 | 2005-02-03 | Access Materials&Processes | Gieß- und Erstarrungsverfahren für Bauteile aus intermetallischen Legierungen |
| JP2008121048A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Mitsubishi Materials Corp | 耐食性および耐摩耗性に優れたＮｉ基合金およびそのＮｉ基合金からなるコンダクターロール |
-
1992
- 1992-06-16 JP JP18184992A patent/JP3225604B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0693565A3 (en) * | 1994-07-22 | 1996-10-16 | Haynes Int Inc | Ni-Cr-Mo alloys containing copper |
| CN1056418C (zh) * | 1994-07-22 | 2000-09-13 | 黑尼斯国际股份有限公司 | 含铜的镍铬钼合金 |
| DE10329530A1 (de) * | 2003-06-30 | 2005-02-03 | Access Materials&Processes | Gieß- und Erstarrungsverfahren für Bauteile aus intermetallischen Legierungen |
| JP2008121048A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Mitsubishi Materials Corp | 耐食性および耐摩耗性に優れたＮｉ基合金およびそのＮｉ基合金からなるコンダクターロール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3225604B2 (ja) | 2001-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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