JPH108217A - 耐孔食性に優れた蒸気タービンブレード用ステンレス鋼 - Google Patents
耐孔食性に優れた蒸気タービンブレード用ステンレス鋼Info
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- JPH108217A JPH108217A JP17437896A JP17437896A JPH108217A JP H108217 A JPH108217 A JP H108217A JP 17437896 A JP17437896 A JP 17437896A JP 17437896 A JP17437896 A JP 17437896A JP H108217 A JPH108217 A JP H108217A
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Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 原子力用給水ポンプ駆動用蒸気タービンのよ
うな湿り蒸気中で使用できるブレード用ステンレス鋼を
提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：
１．０％以下、Ｎｉ：６．０〜７．０％、Ｃｒ：１４．
０〜１６．０％、Ｍｏ：０．５〜１．０％、Ｃｕ：１．
２５〜１．７５％、Ｎｂ：０．２０〜０．７５％、Ａ
ｌ：０．００１〜０．０５％を含み、残部が実質的にＦ
ｅおよび不可避の不純物よりなり、特にＭｎ、Ｓ、Ｏを
それぞれＭｎ：０．２％以下、Ｓ：０．００２％以下、
Ｏ：０．００１５％以下に制限したことを特徴とする耐
孔食性に優れたブレード用ステンレス鋼。
うな湿り蒸気中で使用できるブレード用ステンレス鋼を
提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：
１．０％以下、Ｎｉ：６．０〜７．０％、Ｃｒ：１４．
０〜１６．０％、Ｍｏ：０．５〜１．０％、Ｃｕ：１．
２５〜１．７５％、Ｎｂ：０．２０〜０．７５％、Ａ
ｌ：０．００１〜０．０５％を含み、残部が実質的にＦ
ｅおよび不可避の不純物よりなり、特にＭｎ、Ｓ、Ｏを
それぞれＭｎ：０．２％以下、Ｓ：０．００２％以下、
Ｏ：０．００１５％以下に制限したことを特徴とする耐
孔食性に優れたブレード用ステンレス鋼。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力用給水ポン
プの駆動用蒸気タービン用動翼材に関するもので、動翼
材としての基本強度を有し、かつ室温から２００℃まで
の温度域の湿り蒸気中で、優れた耐孔食性を有するステ
ンレス鋼に関するものである。
プの駆動用蒸気タービン用動翼材に関するもので、動翼
材としての基本強度を有し、かつ室温から２００℃まで
の温度域の湿り蒸気中で、優れた耐孔食性を有するステ
ンレス鋼に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、蒸気タービン用動翼材には、ＳＵ
Ｓ４１０、ＳＵＳ４０３等の１２％Ｃｒ系のマルテンサ
イト系ステンレス鋼が使用され、長い使用実績があるこ
とは周知のとおりである。
Ｓ４１０、ＳＵＳ４０３等の１２％Ｃｒ系のマルテンサ
イト系ステンレス鋼が使用され、長い使用実績があるこ
とは周知のとおりである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、使用されている
１２％Ｃｒ鋼では、限られた湿り蒸気（例えば、温度：
３０〜１７０℃，流体：蒸気，湿り度：３〜２０％）の
ような特別な条件で使用する場合に耐孔食性が必ずしも
十分でない場合もあり、耐孔食性のさらなる向上が望ま
れていた。一方、高強度でかつ耐食性の良好な材料とし
て、航空機用に使用される米国航空機材料規格（Ａｅｒ
ｏｓｐａｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔ
ｉｏｎ）のＡＭＳ５７６３鋼やＪＩＳ規格の１７−４Ｐ
Ｈ鋼、１５−５ＰＨ鋼、ＰＨ１３−８Ｍｏ鋼等の析出硬
化型ステンレス鋼が知られている。今回、高耐食性鋼と
して知られている上記のＡＭＳ５７６３鋼を９０℃、
３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、溶存酸素（以下ＤＯと記
す)濃度 ２００ｐｐｂの環境中で５００ｈｒ浸漬試験し
てみた結果、耐孔食性は従来鋼である１２％Ｃｒ鋼と比
較して改善されたものの、まだ十分とは言えないことが
わかった。これまで、耐食性に優れた析出硬化型ステン
レス鋼としては、特開昭５４−７１０２５号や特開平０
１−１１９６４９号などの鋼が多数提案されている。
１２％Ｃｒ鋼では、限られた湿り蒸気（例えば、温度：
３０〜１７０℃，流体：蒸気，湿り度：３〜２０％）の
ような特別な条件で使用する場合に耐孔食性が必ずしも
十分でない場合もあり、耐孔食性のさらなる向上が望ま
れていた。一方、高強度でかつ耐食性の良好な材料とし
て、航空機用に使用される米国航空機材料規格（Ａｅｒ
ｏｓｐａｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔ
ｉｏｎ）のＡＭＳ５７６３鋼やＪＩＳ規格の１７−４Ｐ
Ｈ鋼、１５−５ＰＨ鋼、ＰＨ１３−８Ｍｏ鋼等の析出硬
化型ステンレス鋼が知られている。今回、高耐食性鋼と
して知られている上記のＡＭＳ５７６３鋼を９０℃、
３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、溶存酸素（以下ＤＯと記
す)濃度 ２００ｐｐｂの環境中で５００ｈｒ浸漬試験し
てみた結果、耐孔食性は従来鋼である１２％Ｃｒ鋼と比
較して改善されたものの、まだ十分とは言えないことが
わかった。これまで、耐食性に優れた析出硬化型ステン
レス鋼としては、特開昭５４−７１０２５号や特開平０
１−１１９６４９号などの鋼が多数提案されている。
【０００４】ところで、本発明のステンレス鋼が対象と
するような、蒸気タービン中の限られた条件での湿り蒸
気中で、耐孔食性を評価するためには、ほぼ中性でＤＯ
濃度をコントロールし、さらにｐＨ、温度等も制御した
環境で行なう必要がある。しかし特開昭５４−７１０２
５号に開示されているステンレス鋼は、孔食電位測定
（３０℃、３．５％ＮａＣｌ）によって耐孔食性を評価
しているのみで、本発明のように実環境に近い雰囲気で
の湿り蒸気中で浸漬試験を行なって評価しておらず、本
発明鋼のような蒸気タービンブレード用で使用できるか
どうか明らかではない。また特開平０１−１１９６４９
号に開示されているステンレス鋼は、沸騰５％硫酸液雰
囲気での腐食減量によって耐孔食性を評価しているのみ
で、本発明のような環境での耐孔食性の評価は行なって
おらず、蒸気タービンブレード用に使用できるかどうか
明らかではない。また、これらに開示されているステン
レス鋼には耐孔食性に有害な不純物の規定はなく、特開
平０１−１１９６４９号に一般論としてＰ、Ｓ、Ｏ、Ｈ
の総量を３５０ｐｐｍ以下が良いと述べているのにとど
まっている。
するような、蒸気タービン中の限られた条件での湿り蒸
気中で、耐孔食性を評価するためには、ほぼ中性でＤＯ
濃度をコントロールし、さらにｐＨ、温度等も制御した
環境で行なう必要がある。しかし特開昭５４−７１０２
５号に開示されているステンレス鋼は、孔食電位測定
（３０℃、３．５％ＮａＣｌ）によって耐孔食性を評価
しているのみで、本発明のように実環境に近い雰囲気で
の湿り蒸気中で浸漬試験を行なって評価しておらず、本
発明鋼のような蒸気タービンブレード用で使用できるか
どうか明らかではない。また特開平０１−１１９６４９
号に開示されているステンレス鋼は、沸騰５％硫酸液雰
囲気での腐食減量によって耐孔食性を評価しているのみ
で、本発明のような環境での耐孔食性の評価は行なって
おらず、蒸気タービンブレード用に使用できるかどうか
明らかではない。また、これらに開示されているステン
レス鋼には耐孔食性に有害な不純物の規定はなく、特開
平０１−１１９６４９号に一般論としてＰ、Ｓ、Ｏ、Ｈ
の総量を３５０ｐｐｍ以下が良いと述べているのにとど
まっている。
【０００５】以上のように原子力用給水ポンプ駆動用蒸
気タービンブレードのような湿り蒸気中で良好な耐孔食
性をもつステンレス鋼は従来見あたらなかった。本発明
の目的は、かかる点に鑑み、原子力用給水ポンプ駆動用
蒸気タービンのような湿り蒸気中で使用できるブレード
用ステンレス鋼を提供するものである。
気タービンブレードのような湿り蒸気中で良好な耐孔食
性をもつステンレス鋼は従来見あたらなかった。本発明
の目的は、かかる点に鑑み、原子力用給水ポンプ駆動用
蒸気タービンのような湿り蒸気中で使用できるブレード
用ステンレス鋼を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、耐孔食性を
改善すべく鋭意検討を行なった。その結果、特定の組成
を有するステンレス鋼において特に不純物であるＭｎ、
Ｓ、Ｏの量を規定量以下に低減させることによって、孔
食の起点となる非金属介在物（ＭｎＳ、Ａｌ2Ｏ3）を低
減することで、９０℃、３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、２
００ｐｐｂＤＯ濃度の環境中で５００ｈｒ浸漬した後
の、孔食の深さが小さくなり、耐孔食性が大幅に改善さ
れることを新規に見出し、本発明に到ったものである。
改善すべく鋭意検討を行なった。その結果、特定の組成
を有するステンレス鋼において特に不純物であるＭｎ、
Ｓ、Ｏの量を規定量以下に低減させることによって、孔
食の起点となる非金属介在物（ＭｎＳ、Ａｌ2Ｏ3）を低
減することで、９０℃、３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、２
００ｐｐｂＤＯ濃度の環境中で５００ｈｒ浸漬した後
の、孔食の深さが小さくなり、耐孔食性が大幅に改善さ
れることを新規に見出し、本発明に到ったものである。
【０００７】すなわち、本発明の第１発明は、重量％
で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｎｉ：
６．０〜７．０％、Ｃｒ：１４．０〜１６．０％、Ｍ
ｏ：０．５〜１．０％、Ｃｕ：１．２５〜１．７５％、
Ｎｂ：０．２０〜０．７５％、Ａｌ：０．００１〜０．
０５％を含み、残部が実質的にＦｅおよび不可避の不純
物よりなり、特にＭｎ、Ｓ、ＯをそれぞれＭｎ：０．２
％以下、Ｓ：０．００２％以下、Ｏ：０．００１５％以
下に制限したことを特徴とし、非金属介在物であるＭｎ
Ｓ、Ａｌ2Ｏ3を低減させたものである。また第２発明
は、９０℃、３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、２００ｐｐｂ
ＤＯ濃度の環境中で、５００ｈｒ浸漬試験を行なった後
に発生する孔食ピットの最大深さを０．０１２μｍ以下
に制限したことを特徴とする耐孔食性に優れたブレード
用ステンレス鋼である。
で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ｎｉ：
６．０〜７．０％、Ｃｒ：１４．０〜１６．０％、Ｍ
ｏ：０．５〜１．０％、Ｃｕ：１．２５〜１．７５％、
Ｎｂ：０．２０〜０．７５％、Ａｌ：０．００１〜０．
０５％を含み、残部が実質的にＦｅおよび不可避の不純
物よりなり、特にＭｎ、Ｓ、ＯをそれぞれＭｎ：０．２
％以下、Ｓ：０．００２％以下、Ｏ：０．００１５％以
下に制限したことを特徴とし、非金属介在物であるＭｎ
Ｓ、Ａｌ2Ｏ3を低減させたものである。また第２発明
は、９０℃、３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、２００ｐｐｂ
ＤＯ濃度の環境中で、５００ｈｒ浸漬試験を行なった後
に発生する孔食ピットの最大深さを０．０１２μｍ以下
に制限したことを特徴とする耐孔食性に優れたブレード
用ステンレス鋼である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に本発明鋼の成分限定理由に
ついて述べる。最初に、本発明鋼に添加する合金元素の
限定理由について述べる。Ｃは、本発明の強度を確保す
るために必要なマルテンサイト組織を得るために必要な
元素であり、焼入性を確保するために、０．０３％は必
要であるが、０．０５％を超えて含有すると、Ｃｒ炭化
物が多く析出しＣｒ酸化皮膜の均一性が失われ、耐孔食
性が、劣化するので、０．０３〜０．０５％とした。Ｓ
ｉは、脱酸剤として少量添加するが、その含有量が多す
ぎる場合は、靭性が低下するので、１．０％以下とし
た。
ついて述べる。最初に、本発明鋼に添加する合金元素の
限定理由について述べる。Ｃは、本発明の強度を確保す
るために必要なマルテンサイト組織を得るために必要な
元素であり、焼入性を確保するために、０．０３％は必
要であるが、０．０５％を超えて含有すると、Ｃｒ炭化
物が多く析出しＣｒ酸化皮膜の均一性が失われ、耐孔食
性が、劣化するので、０．０３〜０．０５％とした。Ｓ
ｉは、脱酸剤として少量添加するが、その含有量が多す
ぎる場合は、靭性が低下するので、１．０％以下とし
た。
【０００９】Ｎｉは、耐孔食性、靭性を向上させ、また
高温でオーステナイトを安定化することでマルテンサイ
ト組織を得るのに必要な元素であるが、６．０％より少
ないと、δフェライトが生成し、耐孔食性を劣化させ
る。一方、７．０％を超えると、残留オーステナイト
が、安定化しすぎて強度が低下するので、Ｎｉは、６．
０〜７．０％とした。Ｃｒは、一般的な耐食性を向上さ
せるだけでなく、９０℃、３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、
２００ｐｐｂＤＯ濃度の環境中での耐孔食性を向上させ
る最も重要な元素であり、本鋼の場合は、１４．０％以
上でその効果が、顕著になる。しかし同時にフェライト
形成元素でもあるので、その含有量が、１６．０％を超
えると、δフェライトが増加して強度、耐孔食性ともに
劣化する。したがってＣｒは、１４．０〜１６．０％と
した。
高温でオーステナイトを安定化することでマルテンサイ
ト組織を得るのに必要な元素であるが、６．０％より少
ないと、δフェライトが生成し、耐孔食性を劣化させ
る。一方、７．０％を超えると、残留オーステナイト
が、安定化しすぎて強度が低下するので、Ｎｉは、６．
０〜７．０％とした。Ｃｒは、一般的な耐食性を向上さ
せるだけでなく、９０℃、３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、
２００ｐｐｂＤＯ濃度の環境中での耐孔食性を向上させ
る最も重要な元素であり、本鋼の場合は、１４．０％以
上でその効果が、顕著になる。しかし同時にフェライト
形成元素でもあるので、その含有量が、１６．０％を超
えると、δフェライトが増加して強度、耐孔食性ともに
劣化する。したがってＣｒは、１４．０〜１６．０％と
した。
【００１０】Ｍｏは、Ｃｒと共に適量を必須添加するこ
とで、９０℃、３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、２００ｐｐ
ｂＤＯ濃度の環境中での耐孔食性向上に非常に有効な元
素であるが、０．５％未満の添加量では、所望の効果が
得られない。一方、フェライト形成元素であるので、
１．０％を超えて含有させると、δフェライトが増加し
て強度、靭性さらに耐孔食性も劣化する。したがってＭ
ｏは、０．５〜１．０％とした。Ｃｕは、時効処理によ
って微細な析出物を形成し、本鋼における強度を高め
る。その含有量が、１．２５％より少ないと、所望の強
度が得られない。一方、その含有量が１．７５％を超え
ると、熱間加工性が低下するため、Ｃｕは、１．２５〜
１．７５％とした。
とで、９０℃、３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、２００ｐｐ
ｂＤＯ濃度の環境中での耐孔食性向上に非常に有効な元
素であるが、０．５％未満の添加量では、所望の効果が
得られない。一方、フェライト形成元素であるので、
１．０％を超えて含有させると、δフェライトが増加し
て強度、靭性さらに耐孔食性も劣化する。したがってＭ
ｏは、０．５〜１．０％とした。Ｃｕは、時効処理によ
って微細な析出物を形成し、本鋼における強度を高め
る。その含有量が、１．２５％より少ないと、所望の強
度が得られない。一方、その含有量が１．７５％を超え
ると、熱間加工性が低下するため、Ｃｕは、１．２５〜
１．７５％とした。
【００１１】Ｎｂは、鋼中のＣをＮｂＣとして固定する
ことによって結晶粒界へのＣｒ炭化物の析出を抑制する
ことによって、９０℃、３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、２
００ｐｐｂＤＯ濃度の環境中での耐孔食性の向上に有効
な元素であり、０．２０％未満ではその効果が不十分で
ある。一方、０．７５％を超えると、粗大なＮｂＣを形
成して熱間加工性を害するため、Ｎｂは、０．２０〜
０．７５％とした。Ａｌは、脱酸材として使用するため
０．００１％は必要であるが、その含有量が０．０５％
を超えると、造塊時に非金属介在物である酸化物（Ａｌ
2Ｏ3）を多く形成し、それを起点とする孔食が発生し、
耐孔食性が低下する。したがってＡｌは０．００１％〜
０．０５％とした。
ことによって結晶粒界へのＣｒ炭化物の析出を抑制する
ことによって、９０℃、３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、２
００ｐｐｂＤＯ濃度の環境中での耐孔食性の向上に有効
な元素であり、０．２０％未満ではその効果が不十分で
ある。一方、０．７５％を超えると、粗大なＮｂＣを形
成して熱間加工性を害するため、Ｎｂは、０．２０〜
０．７５％とした。Ａｌは、脱酸材として使用するため
０．００１％は必要であるが、その含有量が０．０５％
を超えると、造塊時に非金属介在物である酸化物（Ａｌ
2Ｏ3）を多く形成し、それを起点とする孔食が発生し、
耐孔食性が低下する。したがってＡｌは０．００１％〜
０．０５％とした。
【００１２】以下、本発明鋼の不純物元素の制限理由に
ついて述べる。Ｍｎは、Ｓｉと同様で、脱酸剤として少
量添加するが、０．２％を超えて含有すると、造塊時に
おいて非金属介在物である硫化物（ＭｎＳ）を形成する
ために、それが起点となって孔食が発生し、耐孔食性が
劣化し、また時効処理後に残留オーステナイトが、安定
化し強度が低下することから、０．２％以下とした。Ｓ
は、造塊時において非金属介在物である硫化物（Ｍｎ
Ｓ）を形成し、９０℃、３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、２
００ｐｐｂＤＯ濃度の環境中においては、それを起点と
して孔食を発生し、耐孔食性や疲労強度が低下する。特
に耐孔食性に対しては、Ｓの量はなるべく低くした方が
よい。したがってその含有量は、０．００２％以下に限
定した。
ついて述べる。Ｍｎは、Ｓｉと同様で、脱酸剤として少
量添加するが、０．２％を超えて含有すると、造塊時に
おいて非金属介在物である硫化物（ＭｎＳ）を形成する
ために、それが起点となって孔食が発生し、耐孔食性が
劣化し、また時効処理後に残留オーステナイトが、安定
化し強度が低下することから、０．２％以下とした。Ｓ
は、造塊時において非金属介在物である硫化物（Ｍｎ
Ｓ）を形成し、９０℃、３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、２
００ｐｐｂＤＯ濃度の環境中においては、それを起点と
して孔食を発生し、耐孔食性や疲労強度が低下する。特
に耐孔食性に対しては、Ｓの量はなるべく低くした方が
よい。したがってその含有量は、０．００２％以下に限
定した。
【００１３】Ｏは、Ａｌとともに造塊時において非金属
介在物である酸化物（Ａｌ2Ｏ3）を形成し、９０℃、
３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、２００ｐｐｂＤＯ濃度の環
境中においてそれを起点として孔食が発生し、耐孔食性
や疲労強度が低下する。特に耐孔食性に対しては、Ｏの
量はなるべく低くした方がよい。そのためＯはなるべく
極低化させることが必要であり、０．００１５％以下に
限定した。なお、上記以外の元素に関しては、以下に示
す範囲内であれば、本発明鋼の特性が何らそこなわれる
ものではない。Ｐ：０．０３０％以下。
介在物である酸化物（Ａｌ2Ｏ3）を形成し、９０℃、
３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、２００ｐｐｂＤＯ濃度の環
境中においてそれを起点として孔食が発生し、耐孔食性
や疲労強度が低下する。特に耐孔食性に対しては、Ｏの
量はなるべく低くした方がよい。そのためＯはなるべく
極低化させることが必要であり、０．００１５％以下に
限定した。なお、上記以外の元素に関しては、以下に示
す範囲内であれば、本発明鋼の特性が何らそこなわれる
ものではない。Ｐ：０．０３０％以下。
【００１４】
【実施例】表１に本発明鋼、比較鋼（ＡＭＳ５７６３）
および従来鋼（１２％Ｃｒ鋼）の化学組成を示す。本発
明鋼は、非金属介在物であるＭｎＳおよびＡｌ2Ｏ3の低
減を狙いとして作製したものであり、低Ｍｎ量でさらに
Ｓ、Ｏの低減を狙いとしたトリプルメルト(大気溶解＋
エレクトロスラグ再溶解＋真空アーク再溶解)を行なっ
て造塊した。本発明鋼のＭｎ量、Ｓ量、Ｏ量は、それぞ
れ０．０４％、０．００１％、０．０００７％である。
試料は、溶解後、４０ｍｍ角の棒に熱間圧延した後、熱
処理を施した。熱処理は固溶化処理(１０４０℃×１Ｈ
ｒ，油冷)を施した後、２段時効処理(８１５℃×０．５
Ｈｒ，水冷＋５８５℃×５Ｈｒ、空冷)を行なった。次
に実環境に近い耐孔食性の評価試験として、浸漬試験を
行なった。
および従来鋼（１２％Ｃｒ鋼）の化学組成を示す。本発
明鋼は、非金属介在物であるＭｎＳおよびＡｌ2Ｏ3の低
減を狙いとして作製したものであり、低Ｍｎ量でさらに
Ｓ、Ｏの低減を狙いとしたトリプルメルト(大気溶解＋
エレクトロスラグ再溶解＋真空アーク再溶解)を行なっ
て造塊した。本発明鋼のＭｎ量、Ｓ量、Ｏ量は、それぞ
れ０．０４％、０．００１％、０．０００７％である。
試料は、溶解後、４０ｍｍ角の棒に熱間圧延した後、熱
処理を施した。熱処理は固溶化処理(１０４０℃×１Ｈ
ｒ，油冷)を施した後、２段時効処理(８１５℃×０．５
Ｈｒ，水冷＋５８５℃×５Ｈｒ、空冷)を行なった。次
に実環境に近い耐孔食性の評価試験として、浸漬試験を
行なった。
【００１５】
【表１】
【００１６】この試験は、試験片（２ｍｍｔ×２０ｍｍ
ｗ×４０ｍｍＬ）を各試料につき２枚ずつ、ｐＨ７の
３．５％食塩水中に入れ、９０℃に加熱保持し、ＤＯ濃
度を２００ｐｐｂに制御して５００時間浸漬した。試験
後の試験片の孔食深さの測定については、光学顕微鏡を
用いて計測した。試験片の表面を１ｃｍ角の区画に分け
るようにケガキを行ない、各１ｃｍ角の区画の中で最も
大きいピットについてその深さを焦点深度法(試料表面
とピット底のピントのずれから、試料台の上下方向の変
位をダイヤルゲージより測定)によって測定した。この
測定は、１つの試験片当たり、試験片表面の両面合わせ
て計１６個所(区画)について行ない、試験した２枚ずつ
について行なった。
ｗ×４０ｍｍＬ）を各試料につき２枚ずつ、ｐＨ７の
３．５％食塩水中に入れ、９０℃に加熱保持し、ＤＯ濃
度を２００ｐｐｂに制御して５００時間浸漬した。試験
後の試験片の孔食深さの測定については、光学顕微鏡を
用いて計測した。試験片の表面を１ｃｍ角の区画に分け
るようにケガキを行ない、各１ｃｍ角の区画の中で最も
大きいピットについてその深さを焦点深度法(試料表面
とピット底のピントのずれから、試料台の上下方向の変
位をダイヤルゲージより測定)によって測定した。この
測定は、１つの試験片当たり、試験片表面の両面合わせ
て計１６個所(区画)について行ない、試験した２枚ずつ
について行なった。
【００１７】
【表２】
【００１８】表２に本発明鋼、比較鋼（ＡＭＳ５７６
３）の非金属介在物（ＭｎＳ、Ａｌ2Ｏ3）量の測定結果
を示す。表２から、本発明鋼は比較鋼と比べると、合計
で１ｍｍ2あたり２．０５個から０．６６個と約６７％
減少しており、不純物であるＭｎ、Ｓ、Ｏを低減させた
ことによる非金属介在物（ＭｎＳ、Ａｌ2Ｏ3）低減の効
果が認められる。また、表３に浸漬試験を行なった後の
試料の孔食ピットの最大深さの実測値を示す。表３か
ら、本発明鋼の孔食深さは従来鋼である１２％Ｃｒ鋼お
よび比較鋼ＡＭＳ５７６３鋼と比較して大きく減少し、
耐孔食性は著しく改善されており、不純物であるＭｎ、
Ｓ、Ｏを低減し、耐孔食性に有害な非金属介在物を低減
させた効果が明らかであることがわかる。
３）の非金属介在物（ＭｎＳ、Ａｌ2Ｏ3）量の測定結果
を示す。表２から、本発明鋼は比較鋼と比べると、合計
で１ｍｍ2あたり２．０５個から０．６６個と約６７％
減少しており、不純物であるＭｎ、Ｓ、Ｏを低減させた
ことによる非金属介在物（ＭｎＳ、Ａｌ2Ｏ3）低減の効
果が認められる。また、表３に浸漬試験を行なった後の
試料の孔食ピットの最大深さの実測値を示す。表３か
ら、本発明鋼の孔食深さは従来鋼である１２％Ｃｒ鋼お
よび比較鋼ＡＭＳ５７６３鋼と比較して大きく減少し、
耐孔食性は著しく改善されており、不純物であるＭｎ、
Ｓ、Ｏを低減し、耐孔食性に有害な非金属介在物を低減
させた効果が明らかであることがわかる。
【００１９】
【表３】
【００２０】
【発明の効果】本発明鋼を原子力用給水ポンプ用蒸気タ
ービン用ブレード材のような湿り蒸気中で用いる部材に
使用すれば、耐孔食性が大幅に向上し、部材の寿命向上
に大きく寄与できるものであり、工業上顕著な効果を有
するものである。
ービン用ブレード材のような湿り蒸気中で用いる部材に
使用すれば、耐孔食性が大幅に向上し、部材の寿命向上
に大きく寄与できるものであり、工業上顕著な効果を有
するものである。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．０３〜０．０５％、
Ｓｉ：１．０％以下、 Ｎｉ：６．０〜７．０％、Ｃ
ｒ：１４．０〜１６．０％、Ｍｏ：０．５〜１．０％、
Ｃｕ：１．２５〜１．７５％、Ｎｂ：０．２０〜０．７
５％、Ａｌ：０．００１〜０．０５％を含み、残部が実
質的にＦｅおよび不可避の不純物よりなり、特に不純物
であるＭｎとＳとＯをそれぞれＭｎ：０．２％以下、
Ｓ：０．００２％以下、Ｏ：０．００１５％以下に制限
したことを特徴とする耐孔食性に優れた蒸気タービンブ
レード用ステンレス鋼。 - 【請求項２】 ９０℃、３．５％ＮａＣｌ、ｐＨ７、溶
存酸素濃度２００ｐｐｂの環境中で、５００ｈｒの浸漬
試験を行なった後に発生する１ｃｍ2当りの孔食の最大
深さが０．０１２μｍ以下であることを特徴とする特許
請求項の範囲第１項に記載の耐孔食性に優れた蒸気ター
ビンブレード用ステンレス鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17437896A JPH108217A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 耐孔食性に優れた蒸気タービンブレード用ステンレス鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17437896A JPH108217A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 耐孔食性に優れた蒸気タービンブレード用ステンレス鋼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108217A true JPH108217A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15977575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17437896A Pending JPH108217A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 耐孔食性に優れた蒸気タービンブレード用ステンレス鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108217A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000204447A (ja) * | 1999-01-08 | 2000-07-25 | Hitachi Ltd | 高強度マルテンサイト鋼とそれを用いたガスタ―ビン用タ―ビンディスク及び発電用ガスタ―ビン並びにコンバインド発電システム |
| JP2003301235A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-24 | General Electric Co <Ge> | 溶融中の含有物制御による高張力鋼製物品の製造 |
| JP2008127613A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Hitachi Ltd | 析出硬化型マルテンサイト系ステンレス鋼 |
| JP2015532695A (ja) * | 2012-07-30 | 2015-11-12 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 金属前縁保護ストリップ、対応する翼形部および製造方法 |
| CN105886949A (zh) * | 2016-04-14 | 2016-08-24 | 四川六合锻造股份有限公司 | 一种高性能耐热钢、其制备方法及其应用 |
| US20220341013A1 (en) * | 2021-04-27 | 2022-10-27 | General Electric Company | Precipitation-hardened stainless steel alloys |
| JP2023021813A (ja) * | 2021-08-02 | 2023-02-14 | 三菱重工業株式会社 | ステンレス鋼、これを用いるタービン翼及びステンレス鋼の製造方法 |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP17437896A patent/JPH108217A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000204447A (ja) * | 1999-01-08 | 2000-07-25 | Hitachi Ltd | 高強度マルテンサイト鋼とそれを用いたガスタ―ビン用タ―ビンディスク及び発電用ガスタ―ビン並びにコンバインド発電システム |
| JP2003301235A (ja) * | 2002-03-28 | 2003-10-24 | General Electric Co <Ge> | 溶融中の含有物制御による高張力鋼製物品の製造 |
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| JP2015532695A (ja) * | 2012-07-30 | 2015-11-12 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 金属前縁保護ストリップ、対応する翼形部および製造方法 |
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| US20220341013A1 (en) * | 2021-04-27 | 2022-10-27 | General Electric Company | Precipitation-hardened stainless steel alloys |
| EP4083250A1 (en) * | 2021-04-27 | 2022-11-02 | General Electric Company | Precipitation-hardened stainless steel alloys |
| US11788177B2 (en) | 2021-04-27 | 2023-10-17 | General Electric Company | Precipitation-hardened stainless steel alloys |
| JP2023021813A (ja) * | 2021-08-02 | 2023-02-14 | 三菱重工業株式会社 | ステンレス鋼、これを用いるタービン翼及びステンレス鋼の製造方法 |
| JP2025085010A (ja) * | 2021-08-02 | 2025-06-03 | 三菱重工業株式会社 | ステンレス鋼の製造方法及びタービン翼の製造方法 |
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