JPS583948A - 高温での耐エロ−ジヨン性にすぐれたフエライト鋼の選定方法 - Google Patents
高温での耐エロ−ジヨン性にすぐれたフエライト鋼の選定方法Info
- Publication number
- JPS583948A JPS583948A JP10246281A JP10246281A JPS583948A JP S583948 A JPS583948 A JP S583948A JP 10246281 A JP10246281 A JP 10246281A JP 10246281 A JP10246281 A JP 10246281A JP S583948 A JPS583948 A JP S583948A
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- Japan
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- ferritic steel
- temperature
- coal
- erosion resistance
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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】
この発明は、石炭火力ボイラ、石炭液化、ガス化装置な
どの構造部材として使用されるフェライト鋼にかかり、
特に高温エロージョンにさらされる環境下での使用に際
して、すぐれた面］エロージョン性を示すフェライト鋼
の選定方法に関するものである。
どの構造部材として使用されるフェライト鋼にかかり、
特に高温エロージョンにさらされる環境下での使用に際
して、すぐれた面］エロージョン性を示すフェライト鋼
の選定方法に関するものである。
２−
近年のエネルギ事情の変化により石油に代って再び石炭
が使用される傾向にあり、例えば石炭火カボイラ１石炭
液化、ガス化装置の稼動数の増加に見られる通りである
。
が使用される傾向にあり、例えば石炭火カボイラ１石炭
液化、ガス化装置の稼動数の増加に見られる通りである
。
一方、これら石炭火力ボイラや石炭液化ガス化装置は、
従来の石油火力ボイラなどと同様の拐料構成にて製作さ
れており、したがって材料面に関しては石炭利用に当っ
ての考慮がなされておらず、このため例えば石炭火力ボ
イラにおいて、その構成部材である管材に関しては、多
くの場合、環境温度が５５０℃以下では高温用フェライ
ト鋼が、また同４００℃以下では炭素鋼がそれぞれ使用
されている。
従来の石油火力ボイラなどと同様の拐料構成にて製作さ
れており、したがって材料面に関しては石炭利用に当っ
ての考慮がなされておらず、このため例えば石炭火力ボ
イラにおいて、その構成部材である管材に関しては、多
くの場合、環境温度が５５０℃以下では高温用フェライ
ト鋼が、また同４００℃以下では炭素鋼がそれぞれ使用
されている。
このように現存の石炭火カポイラ９石炭液化。
ガス化装置などにおいては、材料面に関して石油使用の
場合に準じた設計がなされているにすぎず、石炭使用の
場合に独自に生じる石炭微粉末や石炭燃焼灰分などの固
体粒子を含有する高温エロージョン環境にさらされた場
合に、その構成部Ｉが如何なる高温耐エロージヨン性を
示すものなのか確実に把握されておらず、捷してや、こ
れらに関する材料面での研究や方策は立てられていない
のが現状であり、わずかに設計面からプロテクタの使用
等の対策が行なわれているにすぎない。
場合に準じた設計がなされているにすぎず、石炭使用の
場合に独自に生じる石炭微粉末や石炭燃焼灰分などの固
体粒子を含有する高温エロージョン環境にさらされた場
合に、その構成部Ｉが如何なる高温耐エロージヨン性を
示すものなのか確実に把握されておらず、捷してや、こ
れらに関する材料面での研究や方策は立てられていない
のが現状であり、わずかに設計面からプロテクタの使用
等の対策が行なわれているにすぎない。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、特に石
炭粉末や石炭燃焼灰分などを含有する高温エロージョン
環境下で使用されるフェライト鋼部材に着目し、かかる
高温エロージョン環境下ですぐれた耐エロージヨン性を
示すフェライト鋼について研究を行なった結果、前記の
環境下で使用されるフェライト鋼を、Ｏ：０．６係以下
、Ｓｉ’：０．１〜２ ％ 、 Ｍｎ ： １％以下、
Ｃｒ： ０．５〜１４％、 Ｍｏ ：０．３〜２５係
を含有し、さらに必要に応じて■。
炭粉末や石炭燃焼灰分などを含有する高温エロージョン
環境下で使用されるフェライト鋼部材に着目し、かかる
高温エロージョン環境下ですぐれた耐エロージヨン性を
示すフェライト鋼について研究を行なった結果、前記の
環境下で使用されるフェライト鋼を、Ｏ：０．６係以下
、Ｓｉ’：０．１〜２ ％ 、 Ｍｎ ： １％以下、
Ｃｒ： ０．５〜１４％、 Ｍｏ ：０．３〜２５係
を含有し、さらに必要に応じて■。
Ｗ、Ｔｉ、およびＮｂのうちの１種以上：合量で１．５
％以下を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組
成（以上重量係、以下係の表示は重量係を示す）を有す
ると共に、経験式： Ｃただし、Ｔは絶対温度で表わした使用温度）によって
求められた値以上の当該温度での耐力または降伏応力を
もったフェライト鋼は、特に上記の石炭微粉末や石炭燃
焼灰分などの固体粒子を含有する高温エロージョン環境
下ですぐれた耐エロージヨン性を示すという知見を得た
のである。
％以下を含有し、残りがＦｅと不可避不純物からなる組
成（以上重量係、以下係の表示は重量係を示す）を有す
ると共に、経験式： Ｃただし、Ｔは絶対温度で表わした使用温度）によって
求められた値以上の当該温度での耐力または降伏応力を
もったフェライト鋼は、特に上記の石炭微粉末や石炭燃
焼灰分などの固体粒子を含有する高温エロージョン環境
下ですぐれた耐エロージヨン性を示すという知見を得た
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、以下に上記フェライト鋼の成分組成並びに耐力（降
伏応力）を上記の通りに限定した理由を説明する。
て、以下に上記フェライト鋼の成分組成並びに耐力（降
伏応力）を上記の通りに限定した理由を説明する。
Ａ、成分組成
（ａ） Ｏ
Ｃは鋼の強度を確保するために重要な元素であって、焼
入れ効果を高めて鋼の降伏応力（耐力）および引張強さ
を高める作用をもつが、０．６％を越えて含有させると
、熱処理時に割れを生じやすくなるばかりでなく、冷間
加工も困難になることから、その上限値を０．６係とし
た。
入れ効果を高めて鋼の降伏応力（耐力）および引張強さ
を高める作用をもつが、０．６％を越えて含有させると
、熱処理時に割れを生じやすくなるばかりでなく、冷間
加工も困難になることから、その上限値を０．６係とし
た。
（ｂ） ５ｉ
Ｓｌは鋼の製錬上脱酸の目的で欠くことのできない元素
であるが、その含有量がＯ，１％未満では所５− 望の脱酸効果を得ることができず、一方２係を越えて含
有させると冷間加工が困難になる場合が生じることから
、その含有量を０．１〜２係と定めた。
であるが、その含有量がＯ，１％未満では所５− 望の脱酸効果を得ることができず、一方２係を越えて含
有させると冷間加工が困難になる場合が生じることから
、その含有量を０．１〜２係と定めた。
またＳｉには鋼の強度を高める作用があるので、特に高
強度を必要とする場合には０．５％以上の含有が望まし
い。
強度を必要とする場合には０．５％以上の含有が望まし
い。
（ｃ） Ｍｎ
ＭｎにはＳｉと同様に脱酸作用があるほか、熱間加工性
を向上させる作用があるが、１％を越えて含有させても
よシ一層の向上効果は現われないことから、その含有上
限値を１％と定めた。
を向上させる作用があるが、１％を越えて含有させても
よシ一層の向上効果は現われないことから、その含有上
限値を１％と定めた。
（ａ） ｃｒ
Ｏｒは高温での耐酸化性および高温強度を確保する上で
重要な元素であり、焼入れ効果を高めて一段と強度を向
上せしめる作用をもつが、その含有量が０．５％未満で
は前記の作用に所望の効果が得量を０．５〜１４％と定
めた。
重要な元素であり、焼入れ効果を高めて一段と強度を向
上せしめる作用をもつが、その含有量が０．５％未満で
は前記の作用に所望の効果が得量を０．５〜１４％と定
めた。
（ｅ） Ｍ。
６−
Ｍｏには高温強度を向上させる作用があるが、その含有
量がＯ８３チ未満では所望の高温強度を確保することが
できず、一方２．５％を越えて含有させてもより一層の
向上効果が現われず、経済性をも考慮して、その含有量
を０．３〜２，５％と定めた。
量がＯ８３チ未満では所望の高温強度を確保することが
できず、一方２．５％を越えて含有させてもより一層の
向上効果が現われず、経済性をも考慮して、その含有量
を０．３〜２，５％と定めた。
（ｆ）ｆ Ｖ 、 Ｗ 、 Ｔｉ、およびｌ１ｔｂこ
れらの成分には、Ｏｒおよび１４０と同様に微細な炭化
物を析出して鍮の高温強度を高める均等的作用があるの
で、より一段の高強度が要求される場合に必要に応じて
含有されるが、合計量で１．５係を越えて含有させても
より一層の向上効果は現われないことから、その含有上
限値（ｚｌ、５％と定めた。
れらの成分には、Ｏｒおよび１４０と同様に微細な炭化
物を析出して鍮の高温強度を高める均等的作用があるの
で、より一段の高強度が要求される場合に必要に応じて
含有されるが、合計量で１．５係を越えて含有させても
より一層の向上効果は現われないことから、その含有上
限値（ｚｌ、５％と定めた。
Ｂ、耐力
上記の成分組成を有するフェライト鋼に関し、このフェ
ライト鋼のもつ特性と、高温エロージョン環境を構成す
る種々の要因との関係について種々の面から検討を行っ
た結果、前記フェライト鋼の耐力（降伏応力）と高温エ
ロージョン環境の使用温度との間には特別な相関関係が
あることを見出し、さらにこの関係について検討を加え
た結（ただしＴは絶対湯度で表わした使用温度）を満足
した場合に、前記フェライト鋼は上記の高温エロージョ
ン環境下ですぐれた耐エロージヨン性を示すことが経験
的に結論づけられたのである。
ライト鋼のもつ特性と、高温エロージョン環境を構成す
る種々の要因との関係について種々の面から検討を行っ
た結果、前記フェライト鋼の耐力（降伏応力）と高温エ
ロージョン環境の使用温度との間には特別な相関関係が
あることを見出し、さらにこの関係について検討を加え
た結（ただしＴは絶対湯度で表わした使用温度）を満足
した場合に、前記フェライト鋼は上記の高温エロージョ
ン環境下ですぐれた耐エロージヨン性を示すことが経験
的に結論づけられたのである。
つぎに、この発明の方法を実施例により比較例と対比し
ながら説明する。
ながら説明する。
実施例
通常の溶解法および鍛造法によりそれぞれ第１表に示さ
れる成分組成並びに剛力をもった本発明フェライト鋼１
〜８および従来鋼１〜３を用意し、これらの各種鋼より
試験片を取出し、これらの試−２８となる）にて、固体
粒子として平均粒径１００〜１５０μｍを有するＪ工Ｓ
７号人造けい砂を、キャリアガスとしてＡｒガスを使用
し、１２０ｍ／秒の流速で前記試験片に２０・の衝突角
にて１時間吹付けの条件で高温エロージョン試験全行な
い、各試験片における最大エロージョン深さを測定した
。
れる成分組成並びに剛力をもった本発明フェライト鋼１
〜８および従来鋼１〜３を用意し、これらの各種鋼より
試験片を取出し、これらの試−２８となる）にて、固体
粒子として平均粒径１００〜１５０μｍを有するＪ工Ｓ
７号人造けい砂を、キャリアガスとしてＡｒガスを使用
し、１２０ｍ／秒の流速で前記試験片に２０・の衝突角
にて１時間吹付けの条件で高温エロージョン試験全行な
い、各試験片における最大エロージョン深さを測定した
。
８−
この測定結果も第１表に合せて示した。
第１表に示される結果から明らかなように、２８ Ｋ９
／＋＋Ｊ ）よりも低い耐力しかもたない従来鋼１〜３
は、いずれも２８ Ｋｒ／−以上の耐力を有する本発明
フェライト鋼］〜８に比して、従来鋼礼３は高級鋼であ
るにもかかわらず、ｌ１１１エロージヨン性の著しく劣
ったものになっている。
／＋＋Ｊ ）よりも低い耐力しかもたない従来鋼１〜３
は、いずれも２８ Ｋｒ／−以上の耐力を有する本発明
フェライト鋼］〜８に比して、従来鋼礼３は高級鋼であ
るにもかかわらず、ｌ１１１エロージヨン性の著しく劣
ったものになっている。
上述のように、この発明によれば、高温エロージョン環
境、特に石炭微粉末や石炭燃焼灰分などの固体粒子を含
有する雰囲気中において、構造部材として使用されるフ
ェライト鋼を、成分組成およびその使用温度の両面から
選定することによって、すぐれた高温耐エロージヨン性
を示すものとすることができ、工業上有用な効果がもた
らされるのである。
境、特に石炭微粉末や石炭燃焼灰分などの固体粒子を含
有する雰囲気中において、構造部材として使用されるフ
ェライト鋼を、成分組成およびその使用温度の両面から
選定することによって、すぐれた高温耐エロージヨン性
を示すものとすることができ、工業上有用な効果がもた
らされるのである。
出願人 住友金属工業株式会社
代理人 富 １） 和 夫
Claims (2)
- （１） 高温でエロージョンを起す可能性のある環境
下でフェライト鋼を使用するに際して、前記フェライト
鋼として、Ｃ：ｏ、６％以下、 Ｓ＋４． ： ０．１
〜２ ％ 、 Ｍｎ ： ］、 ％以下、 ｃｒ ：
０．５〜］、 ４％、Ｍｏ：０３〜２５％を含有し、残
りがＦｅと不可避不純物からなる組成（以上重量％）を
有し、かつ経験式：１６０００／Ｔ、（ただし、Ｔは絶
対温度で表わした使用温度）、によって求められた値以
上の而」方寸たは降伏応力をもったフェライト鋼を選定
することを特徴とする高温での耐エロージヨン性にすぐ
れたフェライト鋼の選定方法。 - （２）高温でエロージョンを起す可能性のある環１− 境下でフエライ！・鋼を使用するに際して、前記フェラ
イト鋼として、Ｃ：０．６％以下＋ Ｓ ］、 ： ０
．１〜２ＬＩＩ）、Ｍｎ：１％以下、 Ｃｒ： ０．５
〜］ ４％、 Ｍｏ：０．３〜２．５ ％を含有し、さ
らにＶ、Ｗ、Ｔｉ、およびＮ ｂのうちの１種以上：合
量で］−５％以下を含有し、残りがＦｅと不可避不純物
からなる組成（以」ユ重量係）を有し、かつ経験式：
］、６０００／Ｔ、（ただし、Ｔは絶対温度で表わした
使用温度）、によって求められた値以上の耐力または降
伏応力をもったフェライト鋼を選定することを特徴とす
る高温での耐エロージヨン性にすぐれたフェライト鋼の
選定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10246281A JPS6033179B2 (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 高温での耐エロ−ジヨン性にすぐれたフエライト鋼の選定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10246281A JPS6033179B2 (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 高温での耐エロ−ジヨン性にすぐれたフエライト鋼の選定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583948A true JPS583948A (ja) | 1983-01-10 |
| JPS6033179B2 JPS6033179B2 (ja) | 1985-08-01 |
Family
ID=14328121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10246281A Expired JPS6033179B2 (ja) | 1981-07-01 | 1981-07-01 | 高温での耐エロ−ジヨン性にすぐれたフエライト鋼の選定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033179B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61165923U (ja) * | 1985-04-04 | 1986-10-15 | ||
| JPS6391069A (ja) * | 1986-09-23 | 1988-04-21 | フォッケ・ウント・コンパニー（ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー） | 移送装置 |
-
1981
- 1981-07-01 JP JP10246281A patent/JPS6033179B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61165923U (ja) * | 1985-04-04 | 1986-10-15 | ||
| JPS6391069A (ja) * | 1986-09-23 | 1988-04-21 | フォッケ・ウント・コンパニー（ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー） | 移送装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6033179B2 (ja) | 1985-08-01 |
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