JPH0674476B2 - 高強度および高硬度を有する析出強化型耐食Ｎｉ基合金 - Google Patents
高強度および高硬度を有する析出強化型耐食Ｎｉ基合金Info
- Publication number
- JPH0674476B2 JPH0674476B2 JP60141823A JP14182385A JPH0674476B2 JP H0674476 B2 JPH0674476 B2 JP H0674476B2 JP 60141823 A JP60141823 A JP 60141823A JP 14182385 A JP14182385 A JP 14182385A JP H0674476 B2 JPH0674476 B2 JP H0674476B2
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- Japan
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- hardness
- precipitation
- high strength
- based alloy
- resistant
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、特に高強度および高硬度を有し、かつ耐食
性にもすぐれた析出強化型Ni基合金に関するものであ
る。
性にもすぐれた析出強化型Ni基合金に関するものであ
る。
一般に、化学プラント、電気めっき装置、および半導体
装置などの構造部材、食品加工および医療用器具、さら
に海水などにさらされる各種刃物や手工具等には、すぐ
れた耐食性が要求されることから、各種の耐食Ni基合金
が用いられている。
装置などの構造部材、食品加工および医療用器具、さら
に海水などにさらされる各種刃物や手工具等には、すぐ
れた耐食性が要求されることから、各種の耐食Ni基合金
が用いられている。
しかし、近年、上記の耐食Ni基合金が適用されている産
業分野においても軽量化および薄肉化が要求されるよう
になってきたが、上記の各種耐食Ni基合金は、すぐれた
耐食性をもつものの、強度および硬さが不十分なため
に、これらの要求を満足することができないのが現状で
ある。
業分野においても軽量化および薄肉化が要求されるよう
になってきたが、上記の各種耐食Ni基合金は、すぐれた
耐食性をもつものの、強度および硬さが不十分なため
に、これらの要求を満足することができないのが現状で
ある。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、すぐれ
た耐食性を具備した上で、さらに高強度と高硬度を有す
る合金を開発すべく研究を行なった結果、重量％で（以
下％は重量％を示す）、 Cr:12〜24％、 Mo:10〜16％、 Fe:0.1〜15％、 Al:0.5％超〜５％、 Ti:0.1〜4.5％、 を含有し、さらに、必要に応じて、 （ａ）W,Cu,およびＶのうちの１種または２種以上:0.1
〜５％， （ｂ）ＢおよびCaのうちの１種または２種:0.001〜0.01
％， （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Ni基
合金は、すぐれた耐食性を有し、さらに素地中に微細に
析出した金属間化合物によって高強度と高硬度を具備す
るようになるという知見を得たのである。
た耐食性を具備した上で、さらに高強度と高硬度を有す
る合金を開発すべく研究を行なった結果、重量％で（以
下％は重量％を示す）、 Cr:12〜24％、 Mo:10〜16％、 Fe:0.1〜15％、 Al:0.5％超〜５％、 Ti:0.1〜4.5％、 を含有し、さらに、必要に応じて、 （ａ）W,Cu,およびＶのうちの１種または２種以上:0.1
〜５％， （ｂ）ＢおよびCaのうちの１種または２種:0.001〜0.01
％， （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Ni基
合金は、すぐれた耐食性を有し、さらに素地中に微細に
析出した金属間化合物によって高強度と高硬度を具備す
るようになるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下に成分組成を上記の通りに限定した理由を説明
する。
て、以下に成分組成を上記の通りに限定した理由を説明
する。
（ａ）Cr Cr成分には、素地に固溶して合金の耐食性を向上させる
ほか、素地中に微細に析出し、かつ合金成分で構成され
た金属間化合物を形成して、合金の強度および硬さを向
上させる作用があるが、その含有量が12％未満では前記
作用に所望の効果が得られず、一方24％を越えて含有さ
せると、合金の塑性加工が困難になることから、その含
有量を12〜24％と定めた。
ほか、素地中に微細に析出し、かつ合金成分で構成され
た金属間化合物を形成して、合金の強度および硬さを向
上させる作用があるが、その含有量が12％未満では前記
作用に所望の効果が得られず、一方24％を越えて含有さ
せると、合金の塑性加工が困難になることから、その含
有量を12〜24％と定めた。
（ｂ）Mo Mo成分には、Cr成分と同様に、これと共存した状態で、
耐食性、強度、および硬さを向上させる作用があるが、
その含有量が10％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16％を越えると、塑性加工が
困難になることから、その含有量を10〜16％と定めた。
耐食性、強度、および硬さを向上させる作用があるが、
その含有量が10％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16％を越えると、塑性加工が
困難になることから、その含有量を10〜16％と定めた。
（ｃ）Fe Fe成分には、合金の熱間加工性を改善する作用がある
が、その含有量が0.1％未満では所望の改善効果が得ら
れず、一方その含有量が15％を越えると、合金の耐食性
が劣化するようになることから、その含有量を0.1〜15
％と定めた。
が、その含有量が0.1％未満では所望の改善効果が得ら
れず、一方その含有量が15％を越えると、合金の耐食性
が劣化するようになることから、その含有量を0.1〜15
％と定めた。
（ｄ）AlおよびTi これらの成分には、素地中に金属間化合物を析出させ、
もって合金の強度および硬さを向上させる作用がある
が、その含有量が、それぞれAl:0.5％以下,Ti:0.1％未
満では、金属間化合物の析出がほとんど見られず、した
がって所望の高強度および高硬度を確保することができ
ず、一方その含有量がそれぞれAl:5％,Ti:4.5％を越え
ると、塑性加工性および耐食性が劣化するようになるこ
とから、その含有量を、それぞれAl:0.5％超〜５％,Ti:
0.1〜4.5％と定めた。
もって合金の強度および硬さを向上させる作用がある
が、その含有量が、それぞれAl:0.5％以下,Ti:0.1％未
満では、金属間化合物の析出がほとんど見られず、した
がって所望の高強度および高硬度を確保することができ
ず、一方その含有量がそれぞれAl:5％,Ti:4.5％を越え
ると、塑性加工性および耐食性が劣化するようになるこ
とから、その含有量を、それぞれAl:0.5％超〜５％,Ti:
0.1〜4.5％と定めた。
（ｅ）W,Cu,およびＶ これらの成分には、合金の耐食性を一段と向上せしめる
作用があるので、特により一層の耐食性が要求される場
合に必要に応じて含有されるが、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％を越えると塑性加工が困難になることから、そ
の含有量を0.1〜５％と定めた。
作用があるので、特により一層の耐食性が要求される場
合に必要に応じて含有されるが、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％を越えると塑性加工が困難になることから、そ
の含有量を0.1〜５％と定めた。
（ｆ）ＢおよびCa これらの成分には、熱間加工性を向上させる作用がある
ので、特にすぐれた熱間加工性が要求される場合に必要
に応じて含有されるが、その含有量が0.001％未満では
前記作用に所望の向上効果が得られず、一方その含有量
が0.01％を越えると逆に加工性に劣化傾向が現われるよ
うになることから、その含有量を0.001〜0.01％と定め
た。
ので、特にすぐれた熱間加工性が要求される場合に必要
に応じて含有されるが、その含有量が0.001％未満では
前記作用に所望の向上効果が得られず、一方その含有量
が0.01％を越えると逆に加工性に劣化傾向が現われるよ
うになることから、その含有量を0.001〜0.01％と定め
た。
（ｇ）Co Co成分には、機械的性質、特に硬さを増して、耐摩耗性
を向上させる作用があるので、これらの特性が要求され
る場合に必要に応じて含有されるが、その含有量が0.1
％未満では所望の硬さ向上効果が得られず、一方その含
有量が５％を越えると合金が脆化するようになることか
ら、その含有量を0.1〜５％と定めた。
を向上させる作用があるので、これらの特性が要求され
る場合に必要に応じて含有されるが、その含有量が0.1
％未満では所望の硬さ向上効果が得られず、一方その含
有量が５％を越えると合金が脆化するようになることか
ら、その含有量を0.1〜５％と定めた。
（ｈ）不可避不純物 合金溶製時に脱酸剤や脱硫剤を使用するので、不可避不
純物としてMn,Mg,C,およびSiなどの含有は避けられない
が、これらの含有量が、それぞれMn:0.1％以下,Mg:0.05
％以下,C:0.015％以下，およびSi:0.05％以下であれ
ば、合金特性が何らそこなわれるものではない。
純物としてMn,Mg,C,およびSiなどの含有は避けられない
が、これらの含有量が、それぞれMn:0.1％以下,Mg:0.05
％以下,C:0.015％以下，およびSi:0.05％以下であれ
ば、合金特性が何らそこなわれるものではない。
つぎに、この発明のNi基合金を実施例により具体的に説
明する。
明する。
通常の真空溶解法を用いて、それぞれ第１表に示される
成分組成をもった溶湯を調製し、直径:60mmφ×長さ:20
0mmの寸法をもったインゴットに鋳造し、このインゴッ
トを熱間鍛造により幅:80mm×厚さ:25mmの寸法をもった
厚板とし、ついで、この厚板に傷とりを施した後、1120
〜1250℃の範囲内の所定の熱間圧延開始温度にて熱間圧
延を施して厚さ:3mmの熱延板とし、引続いて、この熱延
板に、温度:1200℃に30分間保持の条件で溶体化処理を
行なった後、冷間圧延を施して板厚:1.2mmの冷延板と
し、最終的に、この冷延板:600〜800℃の範囲内の所定
温度に10時間保持の条件で時効処理を施すことによっ
て、本発明Ni基合金１〜26、および従来耐食Ni基合金と
して知られているJIS・NCFの板材（以下従来Ni基合金板
材という）１〜３をそれぞれ製造した。
成分組成をもった溶湯を調製し、直径:60mmφ×長さ:20
0mmの寸法をもったインゴットに鋳造し、このインゴッ
トを熱間鍛造により幅:80mm×厚さ:25mmの寸法をもった
厚板とし、ついで、この厚板に傷とりを施した後、1120
〜1250℃の範囲内の所定の熱間圧延開始温度にて熱間圧
延を施して厚さ:3mmの熱延板とし、引続いて、この熱延
板に、温度:1200℃に30分間保持の条件で溶体化処理を
行なった後、冷間圧延を施して板厚:1.2mmの冷延板と
し、最終的に、この冷延板:600〜800℃の範囲内の所定
温度に10時間保持の条件で時効処理を施すことによっ
て、本発明Ni基合金１〜26、および従来耐食Ni基合金と
して知られているJIS・NCFの板材（以下従来Ni基合金板
材という）１〜３をそれぞれ製造した。
つぎに、この結果得られた本発明Ni基合金板材１〜26お
よび従来Ni基合金板材１〜３について、強度を評価する
目的で引張り強さを、また 硬さを評価する目的でビッカース硬さを測定し、さらに
耐食性を評価する目的で、15mm×25mm×1.2mmの寸法を
もった試験片を用い、温度:30℃の10重量％HCl水溶液中
に24時間浸漬の腐食試験を行ない、この腐食結果にもと
づいて腐食速度を算出した。これらの結果を第１表に合
せて示した。
よび従来Ni基合金板材１〜３について、強度を評価する
目的で引張り強さを、また 硬さを評価する目的でビッカース硬さを測定し、さらに
耐食性を評価する目的で、15mm×25mm×1.2mmの寸法を
もった試験片を用い、温度:30℃の10重量％HCl水溶液中
に24時間浸漬の腐食試験を行ない、この腐食結果にもと
づいて腐食速度を算出した。これらの結果を第１表に合
せて示した。
第１表に示される結果から、本発明Ni基合金板材１〜26
は、いずれも従来Ni基合金板材１〜３と同等のすぐれた
耐食性を示し、かつこれより著しく高い強度と硬さをも
つことが明らかである。
は、いずれも従来Ni基合金板材１〜３と同等のすぐれた
耐食性を示し、かつこれより著しく高い強度と硬さをも
つことが明らかである。
上述のように、この発明のNi基合金は、すぐれた耐食性
と共に高強度と高硬度を有するので、これを特に耐食性
が要求される産業分野に用いた場合に、軽量化と薄肉化
がはかれるようになるのである。
と共に高強度と高硬度を有するので、これを特に耐食性
が要求される産業分野に用いた場合に、軽量化と薄肉化
がはかれるようになるのである。
Claims (8)
- 【請求項１】Cr:12〜24％、 Mo:10〜16％、 Fe:0.1〜15％、 Al:0.5％超〜５％、 Ti:0.1〜4.5％、 を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成（以上
重量％）を有することを特徴とする高強度および高硬度
を有する析出強化型耐食Ni基合金。 - 【請求項２】Cr:12〜24％、 Mo:10〜16％、 Fe:0.1〜15％、 Al:0.5％超〜５％、 Ti:0.1〜4.5％、 を含有し、さらに、 W,Cu、およびＶのうちの１種または２種以上:0.1〜５
％、 を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成（以上
重量％）を有することを特徴とする高強度および高硬度
を有する析出強化型耐食Ni基合金。 - 【請求項３】Cr:12〜24％、 Mo:10〜16％、 Fe:0.1〜15％、 Al:0.5％超〜５％、 Ti:0.1〜4.5％、 を含有し、さらに、 ＢおよびCaのうちの１種または２種:0.001〜0.01％、 を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成（以上
重量％）を有することを特徴とする高強度および高硬度
を有する析出強化型耐食Ni基合金。 - 【請求項４】Cr:12〜24％、 Mo:10〜16％、 Fe:0.1〜15％、 Al:0.5％超〜５％、 Ti:0.1〜4.5％、 を含有し、さらに、 Co:0.1〜５％、 を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成（以上
重量％）を有することを特徴とする高強度および高硬度
を有する析出強化型耐食Ni基合金。 - 【請求項５】Cr:12〜24％、 Mo:10〜16％、 Fe:0.1〜15％、 Al:0.5％超〜５％、 Ti:0.1〜4.5％、 を含有し、さらに、 W,Cu、およびＶのうちの１種または２種以上:0.1〜５
％、 ＢおよびCaのうちの１種または２種:0.001〜0.01％、 を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成（以上
重量％）を有することを特徴とする高強度および高硬度
を有する析出強化型耐食Ni基合金。 - 【請求項６】Cr:12〜24％、 Mo:10〜16％、 Fe:0.1〜15％、 Al:0.5％超〜５％、 Ti:0.1〜4.5％、 を含有し、さらに、 W,Cu、およびＶのうちの１種または２種以上:0.1〜５
％、 Co:0.1〜５％、 を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成（以上
重量％）を有することを特徴とする高強度および高硬度
を有する析出強化型耐食Ni基合金。 - 【請求項７】Cr:12〜24％、 Mo:10〜16％、 Fe:0.1〜15％、 Al:0.5％超〜５％、 Ti:0.1〜4.5％、 を含有し、さらに、 ＢおよびCaのうちの１種または２種:0.001〜0.01％、 Co:0.1〜５％、 を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成（以上
重量％）を有することを特徴とする高強度および高硬度
を有する析出強化型耐食Ni基合金。 - 【請求項８】Cr:12〜24％、 Mo:10〜16％、 Fe:0.1〜15％、 Al:0.5％超〜５％、 Ti:0.1〜4.5％、 を含有し、さらに、 W,Cu、およびＶのうちの１種または２種以上:0.1〜５
％、 ＢおよびCaのうちの１種または２種:0.001〜0.01％、 Co:0.1〜５％、 を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組成（以上
重量％）を有することを特徴とする高強度および高硬度
を有する析出強化型耐食Ni基合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60141823A JPH0674476B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 高強度および高硬度を有する析出強化型耐食Ｎｉ基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60141823A JPH0674476B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 高強度および高硬度を有する析出強化型耐食Ｎｉ基合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS624847A JPS624847A (ja) | 1987-01-10 |
| JPH0674476B2 true JPH0674476B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=15300954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60141823A Expired - Lifetime JPH0674476B2 (ja) | 1985-06-28 | 1985-06-28 | 高強度および高硬度を有する析出強化型耐食Ｎｉ基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674476B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6280540B1 (en) * | 1994-07-22 | 2001-08-28 | Haynes International, Inc. | Copper-containing Ni-Cr-Mo alloys |
| JP4923996B2 (ja) * | 2006-12-07 | 2012-04-25 | 大同特殊鋼株式会社 | 耐熱ばね及びその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5857501A (ja) * | 1981-09-29 | 1983-04-05 | Toshiba Corp | 絶対圧力変換器 |
-
1985
- 1985-06-28 JP JP60141823A patent/JPH0674476B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS624847A (ja) | 1987-01-10 |
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