JPH0639661B2 - 高温耐食性、高温強度に優れた熱間加工高クロム合金鋼 - Google Patents
高温耐食性、高温強度に優れた熱間加工高クロム合金鋼Info
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- JPH0639661B2 JPH0639661B2 JP27021890A JP27021890A JPH0639661B2 JP H0639661 B2 JPH0639661 B2 JP H0639661B2 JP 27021890 A JP27021890 A JP 27021890A JP 27021890 A JP27021890 A JP 27021890A JP H0639661 B2 JPH0639661 B2 JP H0639661B2
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 本発明は高温耐食性、高温強度に優れた熱間加工高クロ
ム合金鋼の創案に係り、高耐食性、高温強度に優れた熱
間加工高クロム合金鋼において高温耐食性、高温強度の
ような特性を確保し、しかも捩りなどの熱間加工性を改
善し、靭性の優れた鋼を提供しようとするものである。
ム合金鋼の創案に係り、高耐食性、高温強度に優れた熱
間加工高クロム合金鋼において高温耐食性、高温強度の
ような特性を確保し、しかも捩りなどの熱間加工性を改
善し、靭性の優れた鋼を提供しようとするものである。
産業上の利用分野 高クロム合金鋼。
従来の技術 鋳造材も含めると強度と耐食性に優れた合金鋼は多数あ
るが、鍛造材または管材になるとその数は極めて限定さ
れる。これは多くの場合、鋳造できても熱間加工性が悪
く、経済的に加工できないことが主たる理由として挙げ
られる。然してこれら合金鋼の熱間加工性を改善するに
は以下のような方法がある。
るが、鍛造材または管材になるとその数は極めて限定さ
れる。これは多くの場合、鋳造できても熱間加工性が悪
く、経済的に加工できないことが主たる理由として挙げ
られる。然してこれら合金鋼の熱間加工性を改善するに
は以下のような方法がある。
ＥＳＲなどの２次溶解を行う。
脱酸、脱硫する。
Ca、Mgなどの微量元素を添加する。
即ちについては今日においても種々のプロセス、設
備などが開発されており、このの対策を講じてもな
お加工性が充分でない場合にはの対策が採られる。な
お、高クロム合金についてはTi、Zrなどの元素を投入す
ることが特公昭５１−４６７２９号公報に発表されてい
る。又特開昭５３−１０８８２１号公報においてもCr：
３０〜４７％に対しNi、Si、Mn、Al、Ｃなどの添加範囲
を規定した鋼が発表されている。
備などが開発されており、このの対策を講じてもな
お加工性が充分でない場合にはの対策が採られる。な
お、高クロム合金についてはTi、Zrなどの元素を投入す
ることが特公昭５１−４６７２９号公報に発表されてい
る。又特開昭５３−１０８８２１号公報においてもCr：
３０〜４７％に対しNi、Si、Mn、Al、Ｃなどの添加範囲
を規定した鋼が発表されている。
発明が解決しようとする問題点 上記のようにの方法は重要であるが、Ca、Mgなどの軽
元素は炉中へ安定して投入することが困難で、熱間加工
性を確実に改善するには一層の工夫を必要とする。
元素は炉中へ安定して投入することが困難で、熱間加工
性を確実に改善するには一層の工夫を必要とする。
特に高クロム合金系のものにおいては窒素が熱間加工性
を害することが知られている。前記した特公昭５１−４
６７２９号公報による元素を添加するならばいくらかの
効果があるとしても充分でない。高クロム合金鋼におけ
る耐熱性、高温強度性、耐食性おび溶接性などを損うこ
となしに熱間加工性に優れたものを得ることは困難であ
る。
を害することが知られている。前記した特公昭５１−４
６７２９号公報による元素を添加するならばいくらかの
効果があるとしても充分でない。高クロム合金鋼におけ
る耐熱性、高温強度性、耐食性おび溶接性などを損うこ
となしに熱間加工性に優れたものを得ることは困難であ
る。
特開昭５３−１０８８２１号公報のものは前記のように
Ni、Si、Mn、Al、Ｃなどを規定するとしてもその実施例
において明確であるようにそれらの含有量が高く、鋳放
しで製造されるものであって、熱間圧延などの熱間加工
のできないものであった。
Ni、Si、Mn、Al、Ｃなどを規定するとしてもその実施例
において明確であるようにそれらの含有量が高く、鋳放
しで製造されるものであって、熱間圧延などの熱間加工
のできないものであった。
「発明の構成」 問題点を解決するための手段 Ｃ：０．０１〜０．２wt％、 Si：０．５wt％以下、 Mn：０．３wt％以下、 Cr：２２〜３８wt％、 Ni＋Co：３０wt％を超え６５wt％以下、 Mo＋Ｗ：０．１〜３．０wt％、 Ti＋Nb：０．０３〜１．０wt％、 Al：０．０１〜０．３wt％、 Ｓ：０．０１wt％以下、 Ca＋Mg：０．０１wt％以下、 Zr＋Hf＋Ｙ：０．００２〜０．２wt％、 Ｎ：０．０５wt％以下、 Ｏ：０．０１５wt％以下、 を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物から成り、下
記する式による加工性パラメータZeの値が−０．０２〜
＋０．０２の範囲内とされたことを特徴とする高温耐食
性、高温強度に優れた熱間加工高クロム合金鋼。
記する式による加工性パラメータZeの値が−０．０２〜
＋０．０２の範囲内とされたことを特徴とする高温耐食
性、高温強度に優れた熱間加工高クロム合金鋼。
作用 各成分が前記組成範囲内に選ばれ、しかも加工性パラメ
ータZeが−０．０２から＋０．０２の範囲内とされるこ
とによって、この種高クロム合金の有する高強度性およ
び高耐食性を阻害することなしに、その熱間加工性を大
幅に改善する。即ち、特にSi、Mn、Alについて、それら
の上限を０．５wt％、０．３wt％、０．３wt％とするこ
とにより高温条件下で加工する鍛造、造管の如きを有利
に実施せしめる。
ータZeが−０．０２から＋０．０２の範囲内とされるこ
とによって、この種高クロム合金の有する高強度性およ
び高耐食性を阻害することなしに、その熱間加工性を大
幅に改善する。即ち、特にSi、Mn、Alについて、それら
の上限を０．５wt％、０．３wt％、０．３wt％とするこ
とにより高温条件下で加工する鍛造、造管の如きを有利
に実施せしめる。
上記したような本発明について更に説明すると、本発明
においては高クロム合金鋼における耐熱性、高温強度、
耐食性および溶接性のような本来の各特性を損うことな
しに、熱間加工に有害な酸素、珪素、マンガン、アルミ
ニウムなどを制御し、熱間加工性に優れた高クロム合金
鋼を得しめるようにしたものである。
においては高クロム合金鋼における耐熱性、高温強度、
耐食性および溶接性のような本来の各特性を損うことな
しに、熱間加工に有害な酸素、珪素、マンガン、アルミ
ニウムなどを制御し、熱間加工性に優れた高クロム合金
鋼を得しめるようにしたものである。
即ち先ず本発明における成分組成限定理由について述べ
ると以下の如くである。なお以下においてはwt％を単に
「％」という。
ると以下の如くである。なお以下においてはwt％を単に
「％」という。
Ｃ：０．０１〜０．２０％。
高温強度を得るためには最低０．０１％は必要である
が、本発明のような高クロム合金においてはこのＣが溶
接性を害すると共に加工性をも害するので０．２０％を
上限とする。
が、本発明のような高クロム合金においてはこのＣが溶
接性を害すると共に加工性をも害するので０．２０％を
上限とする。
Si：０．５％以下。
このSiは構成上特に必要な元素ではないが、溶解にスク
ラップからの混入があり、溶接性および相安定性の観点
から０．５％を上限とする。
ラップからの混入があり、溶接性および相安定性の観点
から０．５％を上限とする。
Mn：０．３％以下。
このMnも構成上特に必要ではないが、やはりスクラップ
利用時などに混入があり、耐酸化性の観点から上限を
０．３％とした。
利用時などに混入があり、耐酸化性の観点から上限を
０．３％とした。
Cr：２２〜３８％。
優れた耐高温腐食性を確保するには２２％以上が必要で
ある。
ある。
然しこのCrが３８％以上となると靭性、加工性を著しく
害するのでこれを上限とすることが必要である。
害するのでこれを上限とすることが必要である。
Ni＋Co：３０％を超え６５％以下。
NiとCoは実質的に同じに作用し、これらのものは高クロ
ム材のオーステナイト組織を安定化させるために３０％
を超えることが必要である。
ム材のオーステナイト組織を安定化させるために３０％
を超えることが必要である。
然しこれらの元素を６５％以上も用いることは経済的で
ないからこれを上限とする。
ないからこれを上限とする。
Ti＋Nb：０．０３〜１．０％。
Ti、Nbは微量で高温強度を上昇し、加工性をも改善する
ので、０．０３％以上を含有させることが必要である。
然し過度の添加は靭性を害するので１．０％を上限とす
る。
ので、０．０３％以上を含有させることが必要である。
然し過度の添加は靭性を害するので１．０％を上限とす
る。
Al：０．０１〜０．３％。
脱ガス剤としてAlは必要であって、最小０．０１％とす
ることが必要である。然し０．３％を超えて含有すると
靭性を害するのでこれを上限とすることが必要である。
ることが必要である。然し０．３％を超えて含有すると
靭性を害するのでこれを上限とすることが必要である。
Ca＋Mg：０．０１％以下。
これらのCa、Mgは加工性改善に有効であって、何れか一
方又は双方を０．０１％以下の範囲の添加で捩り試験結
果などを一層向上する。
方又は双方を０．０１％以下の範囲の添加で捩り試験結
果などを一層向上する。
Zr＋Ｙ＋Hf：０．００２〜０．２％。
これらのものも略同じに作用し、極く微量の添加によっ
ても高温強度および熱間加工性を著しく改善するので、
少くとも０．００２％は添加することが必要である。然
し、０．２％以上の添加は溶接性を損うので最大０．２
％とすべきである。
ても高温強度および熱間加工性を著しく改善するので、
少くとも０．００２％は添加することが必要である。然
し、０．２％以上の添加は溶接性を損うので最大０．２
％とすべきである。
Ｓ：０．０１％以下。
本発明の目的とする加工性改善には極力少い方が好まし
く、０．０１％以上は有害である。
く、０．０１％以上は有害である。
Ｎ：０．０５％以下。
高クロムのオーステナイト鋼においてはこのＮが熱間加
工性を著しく害する。然して大気溶解するとかなりのＮ
が含有されるが、上限を０．０５％とすべきである。
工性を著しく害する。然して大気溶解するとかなりのＮ
が含有されるが、上限を０．０５％とすべきである。
Ｏ：０．０１５％以下。
本発明鋼の特徴である熱間加工性、高強度、高耐食性等
の各特性を確保するためには酸化物の除去が不可欠であ
ることから酸素の上限を０．０１５％以下とすることが
必要である。
の各特性を確保するためには酸化物の除去が不可欠であ
ることから酸素の上限を０．０１５％以下とすることが
必要である。
Mo＋Ｗ：０．１〜３．０％ MoとＷも同じに作用する。高温強度を高めるために最小
0.1％は必要であるが、３．０％を超えて含有させると
相安定性を損うので、上限を３．０％とする。
0.1％は必要であるが、３．０％を超えて含有させると
相安定性を損うので、上限を３．０％とする。
残部はFeおよび不可避的不純物であるが、本発明におい
ては加工性パラメータZeが、 Ze＝−０．０２〜＋０．０２を満足させることが必要で
あり、この加工性パラメータZeは次式によって求められ
る。
ては加工性パラメータZeが、 Ze＝−０．０２〜＋０．０２を満足させることが必要で
あり、この加工性パラメータZeは次式によって求められ
る。
実施例 本発明によるものの具体的な製造例およびその比較例に
ついて説明すると以下の如くである。
ついて説明すると以下の如くである。
本発明者等が大気炉、真空炉を用い、溶製、熱間圧延し
て得た本発明合金Ａ〜Ｕおよび比較合金ａ〜ｈの化学組
成は第１表の通りであり、又その熱間捩り試験結果も併
せてこの第１表に示した。
て得た本発明合金Ａ〜Ｕおよび比較合金ａ〜ｈの化学組
成は第１表の通りであり、又その熱間捩り試験結果も併
せてこの第１表に示した。
即ち本発明合金は何れも加工性パラメータZeが−０．０
２〜０．０２の範囲内のものであって、捩り試験におけ
る破断回転数も８以上で、殆どが１５〜２０である。こ
れに対し比較合金は加工性パラメータZeが何れも上記範
囲を外れ、捩り試験結果も６以下である。
２〜０．０２の範囲内のものであって、捩り試験におけ
る破断回転数も８以上で、殆どが１５〜２０である。こ
れに対し比較合金は加工性パラメータZeが何れも上記範
囲を外れ、捩り試験結果も６以下である。
添附図面には上記したような捩り試験結果と加工性パラ
メータZeの関係を図表として示すが、この図から明かな
ようにZeが−０．０２から０．０２の範囲において加工
性が急激に改善されていることは明かである。
メータZeの関係を図表として示すが、この図から明かな
ようにZeが−０．０２から０．０２の範囲において加工
性が急激に改善されていることは明かである。
なお代表的に第１表における本発明合金Ａと従来のＳＵ
Ｓ３４７およびイオンコロイ８００について、そのクリ
ープ破断性質と高温腐食性能を次の第２表に示すが、本
発明のものはそれらの何れにおいても優れていることは
明かで、本発明によれば強度、耐食性を損うことなしに
加工性を大幅且つ的確に向上し得ることが確認された。
Ｓ３４７およびイオンコロイ８００について、そのクリ
ープ破断性質と高温腐食性能を次の第２表に示すが、本
発明のものはそれらの何れにおいても優れていることは
明かで、本発明によれば強度、耐食性を損うことなしに
加工性を大幅且つ的確に向上し得ることが確認された。
「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときはこの種の高クロ
ム合金に関してその高強度性および高耐食性のような特
質性を損うことなく熱間加工性を的確に改善向上せし
め、鍛造その他の経済的な熱間加工により各種製品を有
利に製造し得るものであって、工業的にその効果の大き
い発明である。
ム合金に関してその高強度性および高耐食性のような特
質性を損うことなく熱間加工性を的確に改善向上せし
め、鍛造その他の経済的な熱間加工により各種製品を有
利に製造し得るものであって、工業的にその効果の大き
い発明である。
図面は本発明の実施態様を示すものであって、本発明合
金および比較合金についての加工性パラメータと１１０
０℃における捩り試験結果を要約して示した図表であ
る。
金および比較合金についての加工性パラメータと１１０
０℃における捩り試験結果を要約して示した図表であ
る。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｃ：０．０１〜０．２wt％、 Si：０．５wt％以下、 Mn：０．３wt％以下、 Cr：２２〜３８wt％、 Ni＋Co：３０wt％を超え６５wt％以下、 Mo＋Ｗ：０．１〜３．０wt％、 Ti＋Nb：０．０３〜１．０wt％、 Al：０．０１〜０．３wt％、 Ｓ：０．０１wt％以下、 Ca＋Mg：０．０１wt％以下、 Zr＋Hf＋Ｙ：０．００２〜０．２wt％、 Ｎ：０．０５wt％以下、 Ｏ：０．０１５wt％以下、 を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物から成り、下
記する式による加工性パラメータZeの値が−０．０２〜
＋０．０２の範囲内とされたことを特徴とする高温耐食
性、高温強度に優れた熱間加工高クロム合金鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27021890A JPH0639661B2 (ja) | 1985-05-30 | 1990-10-08 | 高温耐食性、高温強度に優れた熱間加工高クロム合金鋼 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11534685A JPS61276948A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 熱間加工性の優れた高クロム合金鋼 |
| JP27021890A JPH0639661B2 (ja) | 1985-05-30 | 1990-10-08 | 高温耐食性、高温強度に優れた熱間加工高クロム合金鋼 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11534685A Division JPS61276948A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | 熱間加工性の優れた高クロム合金鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03264641A JPH03264641A (ja) | 1991-11-25 |
| JPH0639661B2 true JPH0639661B2 (ja) | 1994-05-25 |
Family
ID=26453880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27021890A Expired - Lifetime JPH0639661B2 (ja) | 1985-05-30 | 1990-10-08 | 高温耐食性、高温強度に優れた熱間加工高クロム合金鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639661B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6110422A (en) * | 1998-07-24 | 2000-08-29 | Inco Alloys International, Inc. | Ductile nickel-iron-chromium alloy |
| WO2009154161A1 (ja) | 2008-06-16 | 2009-12-23 | 住友金属工業株式会社 | オーステナイト系耐熱合金ならびにこの合金からなる耐熱耐圧部材とその製造方法 |
| CN102953015B (zh) * | 2012-11-20 | 2015-11-18 | 江苏高博智融科技有限公司 | 一种钢索索具 |
| WO2017037851A1 (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 株式会社日立製作所 | Ｃｒ基二相合金および該二相合金を用いた製造物 |
-
1990
- 1990-10-08 JP JP27021890A patent/JPH0639661B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03264641A (ja) | 1991-11-25 |
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