JPS58204161A - 耐熱鋳鋼 - Google Patents
耐熱鋳鋼Info
- Publication number
- JPS58204161A JPS58204161A JP8682782A JP8682782A JPS58204161A JP S58204161 A JPS58204161 A JP S58204161A JP 8682782 A JP8682782 A JP 8682782A JP 8682782 A JP8682782 A JP 8682782A JP S58204161 A JPS58204161 A JP S58204161A
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- Japan
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- less
- cast steel
- resistant cast
- ductility
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- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐熱鋳鋼に関する。
従来、高温用材料として、ＪＩＳ ５ＯＨ１３（２５
％０ｒ−１２％Ｎｉ ）、ＳＧ！Ｈ２２（２５％Ｏｒ
−２０％Ｎｉ ）などが各種用途に広く用いられて
いる。
％０ｒ−１２％Ｎｉ ）、ＳＧ！Ｈ２２（２５％Ｏｒ
−２０％Ｎｉ ）などが各種用途に広く用いられて
いる。
しかしながら、これら従来合金を大型厚肉鋳造品、例え
ば厚さ１００朋をとえる厚肉に鋳造して得られる製品は
室温における延性に劣る。これは、その鋳造品の凝固に
到るまでの冷却速度が緩慢なために、冷却途中で二次炭
化物が析出し、マトリックス中に多量に分散した金属組
織となるからである。このような状態で溶接を行うと、
溶接部近傍に割れが発生し易く構造材料としての適性に
欠ける。 。
ば厚さ１００朋をとえる厚肉に鋳造して得られる製品は
室温における延性に劣る。これは、その鋳造品の凝固に
到るまでの冷却速度が緩慢なために、冷却途中で二次炭
化物が析出し、マトリックス中に多量に分散した金属組
織となるからである。このような状態で溶接を行うと、
溶接部近傍に割れが発生し易く構造材料としての適性に
欠ける。 。
本発明は上記従来材の厚肉鋳造品の室温での延性劣化を
解消し、構造材料としての必要な溶接性を高めるととも
に、室温における強度、延性、クリープ破断強度などの
機械的諸性質を改良したものである。
解消し、構造材料としての必要な溶接性を高めるととも
に、室温における強度、延性、クリープ破断強度などの
機械的諸性質を改良したものである。
本発明耐熱鋳鋼は、Ｃ０６１〜０．３％（重量％、以下
同じ）、８ｉ１．５％以下、Ｍｎ１．５％以下、Ｃｒ２
２〜２８％、Ｎｉ１Ｏ〜１６％、ＮｂＯ，５〜２．０チ
、残部実質的にＦｅからなる。また、本発明耐熱鋳鋼は
、所望によシＮ含有量が０．０５％以下に規制されてな
る鋼組成を有することもある。
同じ）、８ｉ１．５％以下、Ｍｎ１．５％以下、Ｃｒ２
２〜２８％、Ｎｉ１Ｏ〜１６％、ＮｂＯ，５〜２．０チ
、残部実質的にＦｅからなる。また、本発明耐熱鋳鋼は
、所望によシＮ含有量が０．０５％以下に規制されてな
る鋼組成を有することもある。
以下、本発明耐熱鋳鋼の成分限定理由を説明する。
０：０．１〜０．３％
Ｃはクリープ破断強度の向上、鋼組織の安定化をもたら
す。含有量が０．１チに満たないと、クリープ破断強度
が不足し、また組織中に１０チ（面積率）をこえるフェ
ライト相が出現し易く、高温材料として必要なオーステ
ナイト相をベースとする組織の安定性に欠け、かつ高温
使用中にはσ相が多量に析出し、著しい脆化を引起す。
す。含有量が０．１チに満たないと、クリープ破断強度
が不足し、また組織中に１０チ（面積率）をこえるフェ
ライト相が出現し易く、高温材料として必要なオーステ
ナイト相をベースとする組織の安定性に欠け、かつ高温
使用中にはσ相が多量に析出し、著しい脆化を引起す。
よってＯＪ係係上上含有を要する。しかし、含有量が多
くなると、厚肉鋳造品の鋳造において、凝固過程でのク
ロム炭化物などが多量に析出して延性劣化が顕著となる
ので、０．３％を上限とする。
くなると、厚肉鋳造品の鋳造において、凝固過程でのク
ロム炭化物などが多量に析出して延性劣化が顕著となる
ので、０．３％を上限とする。
Ｓｉ：１．５チ以下
Ｓｉは脱酸剤として、また鋳造性改善元素として必要で
あるが、１．５％をこえると、組織中に多量のフェライ
トおよびσ相が現出し易く、組織が不安定となるので１
．５％以下とする。
あるが、１．５％をこえると、組織中に多量のフェライ
トおよびσ相が現出し易く、組織が不安定となるので１
．５％以下とする。
Ｍｎ：１．５％以下
ＭｎはＳｌと同様に脱酸および鋳造性確保のために必要
である。しかし１．５％をこえると、σ相が多量に現出
し易くなるので１．５％以下とする。
である。しかし１．５％をこえると、σ相が多量に現出
し易くなるので１．５％以下とする。
Ｃｒ ：２２〜２８％
Ｃｒは高温での耐酸化性を確保するのに必要であり、２
２％以下ではその効果が不足する。含有量の増加ととも
に効果も増大するが、多量に加えると、Ｃｒ炭化物の晶
出および析出量が増加し脆化が著しくなるので、２８チ
を上限とする。
２％以下ではその効果が不足する。含有量の増加ととも
に効果も増大するが、多量に加えると、Ｃｒ炭化物の晶
出および析出量が増加し脆化が著しくなるので、２８チ
を上限とする。
Ｎｉ：１０〜１６％
Ｎｉは、オーステナイト相を形成し、高温強度や延性の
確保に必要な元素である。含有量が１０チに満たないと
、フェライト析出量が１０％をこえ、高温強度等の不足
や高温使用中キの・相の多量の析出による脆化が著しく
なる。含有量の増加とともに効果が高められるが、１６
チをこえると、高温破断強度の向上や延性劣化防止効果
はほぼ飽和する。よって、１０〜１６％とする。
確保に必要な元素である。含有量が１０チに満たないと
、フェライト析出量が１０％をこえ、高温強度等の不足
や高温使用中キの・相の多量の析出による脆化が著しく
なる。含有量の増加とともに効果が高められるが、１６
チをこえると、高温破断強度の向上や延性劣化防止効果
はほぼ飽和する。よって、１０〜１６％とする。
Ｎｂ：０，５〜２，０％
Ｎｂは高温使用中におけるクロム系二次炭化物の析出と
それに伴う延性劣化を防止するのに有効□ であるが、０５チに満たないとその効果は不足する。一
方、２．０チをこえると、σ相の現出を助長し、かえっ
て延性の劣化を招く。よって、０．５〜２０％とする。
それに伴う延性劣化を防止するのに有効□ であるが、０５チに満たないとその効果は不足する。一
方、２．０チをこえると、σ相の現出を助長し、かえっ
て延性の劣化を招く。よって、０．５〜２０％とする。
本発明の耐熱鋳鋼は、通常の溶解法によって溶製された
場合、０．０８％程度までのＮを含有しているのが一般
である。その程度の量であれば、本発明の趣旨が損々わ
れることばないが、特に０．０５チ以下に規制すると、
厚肉鋳造品における延性劣化防止が顕著となる。よって
、Ｎ含有量は好ましくは０．０５チ以下とする。
場合、０．０８％程度までのＮを含有しているのが一般
である。その程度の量であれば、本発明の趣旨が損々わ
れることばないが、特に０．０５チ以下に規制すると、
厚肉鋳造品における延性劣化防止が顕著となる。よって
、Ｎ含有量は好ましくは０．０５チ以下とする。
なお、Ｐ％Ｓその他の不純物は従来材の５ＯＨ１３，２
２など、この種の合金に許容される通常の範囲内であれ
ばよい。
２など、この種の合金に許容される通常の範囲内であれ
ばよい。
次に、本発明耐熱鋳鋼の材料特性を実施例により具体的
に説明する。
に説明する。
実施例
第１表に示す各成分組成の合金を溶製し、それぞれ肉厚
２５０朋の鋳造品を鋳造し、各供試材について溶接性、
室温機械的性質およびクリープラ□プチャ一時間を比較
した。供試材Ｎ［Ｌ １および２は本発明材、Ｎα３お
よび４は比較材（Ｎａ３ ： ５ＣＨ１３相当、Ｎ（Ｌ
４：５ＯＨ２２相当）である。
２５０朋の鋳造品を鋳造し、各供試材について溶接性、
室温機械的性質およびクリープラ□プチャ一時間を比較
した。供試材Ｎ［Ｌ １および２は本発明材、Ｎα３お
よび４は比較材（Ｎａ３ ： ５ＣＨ１３相当、Ｎ（Ｌ
４：５ＯＨ２２相当）である。
各試験条件および結果は次のとおりである。
溶接性：
各供試鋳造品に、ガスタングステン−アーク溶接法によ
シ、溶接棒を使用しないでビード置き試験を行い、ビー
ド部の割れ発生の有無によシ溶接性の良否を判定した。
シ、溶接棒を使用しないでビード置き試験を行い、ビー
ド部の割れ発生の有無によシ溶接性の良否を判定した。
第１表の右欄にその結果を示す。表中「○」は溶接性良
好（割れ発生なし）、「×」は溶接性不良（割れ発生）
を意味する。この結果から、従来材の５ＯＨ１３（供試
ＮｃＬ３）、Ｓ Ｃ！Ｈ２２＜ｍ試Ｎ１４）の厚肉鋳造
品は溶接性が悪く、溶接構造材として使用できないのに
対し、本発明合金（供試Ｎ１１１および２）は、溶接性
が良好で、厚肉の溶接構造材料の鋳造が可能なことがわ
かる。
好（割れ発生なし）、「×」は溶接性不良（割れ発生）
を意味する。この結果から、従来材の５ＯＨ１３（供試
ＮｃＬ３）、Ｓ Ｃ！Ｈ２２＜ｍ試Ｎ１４）の厚肉鋳造
品は溶接性が悪く、溶接構造材として使用できないのに
対し、本発明合金（供試Ｎ１１１および２）は、溶接性
が良好で、厚肉の溶接構造材料の鋳造が可能なことがわ
かる。
クリープ破断強度：
各供試鋳造品から試片を採取調製し、それぞれについて
、（１）温度８７１１°Ｃ・荷重６．８ ｋｇ ／−お
よび（１１）温度８７１°Ｃ・荷重４．５ ｋｌｊ／−
におけるクリープ破断時間を測定した。第２表に結果を
示す。
、（１）温度８７１１°Ｃ・荷重６．８ ｋｇ ／−お
よび（１１）温度８７１°Ｃ・荷重４．５ ｋｌｊ／−
におけるクリープ破断時間を測定した。第２表に結果を
示す。
本発明合金（供試ＮＩＬ １．２）は、従来ノＳ Ｃ！
ＨＩ３、２２（供試Ｎ［Ｌ３．４）に比し格段にすぐ
れたクリープ破断強度を有している。
ＨＩ３、２２（供試Ｎ［Ｌ３．４）に比し格段にすぐ
れたクリープ破断強度を有している。
室温引張試験：
各供試鋳造品から試片を採取調製し、それぞれについて
引張強さ、０．２％耐力および伸びを測定した。結果を
第３表に示す。表から明らかなとおり、本発明合金（供
試Ｎα１．２）は、従来材である５ＯＨ１３，２２（供
試Ｎａ３．４）と同等もしくはそれ以上の強度を有し、
しかも従来材は伸びが１．５チ、１．１％と極めて延性
に乏しいのに対し、本発明材の伸びは著しく高く、延性
にすぐれている。なお、本発明材Ｎα１と２を比較する
と、Ｎα１はＮ含有量が通常のレベルにあるもの、Ｎ［
Ｌ２はＮ含有量を００５％以下に規定したものであるが
、両者の比較から明らかなとおり、Ｎ含有量を０．０５
多以下とすることにより室温での延性がさらに顕著に向
上することがわかる。
引張強さ、０．２％耐力および伸びを測定した。結果を
第３表に示す。表から明らかなとおり、本発明合金（供
試Ｎα１．２）は、従来材である５ＯＨ１３，２２（供
試Ｎａ３．４）と同等もしくはそれ以上の強度を有し、
しかも従来材は伸びが１．５チ、１．１％と極めて延性
に乏しいのに対し、本発明材の伸びは著しく高く、延性
にすぐれている。なお、本発明材Ｎα１と２を比較する
と、Ｎα１はＮ含有量が通常のレベルにあるもの、Ｎ［
Ｌ２はＮ含有量を００５％以下に規定したものであるが
、両者の比較から明らかなとおり、Ｎ含有量を０．０５
多以下とすることにより室温での延性がさらに顕著に向
上することがわかる。
第１表供試材成分組成（ｗｔ％）および溶接性第２表
クリープ破折時間（Ｈｒ） 第３表室温機械的性質 以上のように、本発明の耐熱鋳鋼は、溶接性の良好な大
型厚肉鋳造品の鋳造が可能であり、かつ機械的諸性質に
もすぐれている。従って、例えば石油化学工業用装置の
チューブサポート、アルミニウムや亜鉛などの金属溶解
鍋、鉄鋼熱処理用サポートなどの材料として好適であり
、従来の８０Ｈ１３，２０などに比し装置材料として極
めてすぐれた耐久性を保証することができる。
クリープ破折時間（Ｈｒ） 第３表室温機械的性質 以上のように、本発明の耐熱鋳鋼は、溶接性の良好な大
型厚肉鋳造品の鋳造が可能であり、かつ機械的諸性質に
もすぐれている。従って、例えば石油化学工業用装置の
チューブサポート、アルミニウムや亜鉛などの金属溶解
鍋、鉄鋼熱処理用サポートなどの材料として好適であり
、従来の８０Ｈ１３，２０などに比し装置材料として極
めてすぐれた耐久性を保証することができる。
代理人 弁理士 宮崎 新八部
Claims (2)
- （１） ＣＯ，１〜０．３％（重量％、以下同じ）、
Ｓ１１．５％以下、Ｍｎ１．５％以下、０ｒ２２〜２８
％、Ｎｉ１０〜１６％、Ｎｂ０．５〜２．０％、残部実
質的にＦｅからなる耐熱鋳鋼。 - （２）Ｎ含有量が０．０５％以下であることを特徴とす
る上記第（１）項に記載の耐熱鋳鋼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8682782A JPS58204161A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 耐熱鋳鋼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8682782A JPS58204161A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 耐熱鋳鋼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58204161A true JPS58204161A (ja) | 1983-11-28 |
| JPS6151624B2 JPS6151624B2 (ja) | 1986-11-10 |
Family
ID=13897640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8682782A Granted JPS58204161A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 耐熱鋳鋼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58204161A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5645795A (en) * | 1993-12-30 | 1997-07-08 | Hyundai Motor Company | Alloy composition for a transmission gear of an automible |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02126222U (ja) * | 1988-09-17 | 1990-10-17 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4923454A (ja) * | 1972-06-27 | 1974-03-01 | ||
| JPS5743967A (en) * | 1980-08-30 | 1982-03-12 | Nachi Fujikoshi Corp | Heat resistant cast steel with excellent heat shock fatigue resistance |
-
1982
- 1982-05-21 JP JP8682782A patent/JPS58204161A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4923454A (ja) * | 1972-06-27 | 1974-03-01 | ||
| JPS5743967A (en) * | 1980-08-30 | 1982-03-12 | Nachi Fujikoshi Corp | Heat resistant cast steel with excellent heat shock fatigue resistance |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5645795A (en) * | 1993-12-30 | 1997-07-08 | Hyundai Motor Company | Alloy composition for a transmission gear of an automible |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6151624B2 (ja) | 1986-11-10 |
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