JPS60243218A

JPS60243218A - オ−ステナイトＦｅ−Ｓｉ系合金の製造方法

Info

Publication number: JPS60243218A
Application number: JP9849484A
Authority: JP
Inventors: Unshiyou Ou; 王　雲昭; Satoru Yamamoto; 悟山本; Yutaka Kawano; 川野　豊; Yoichiro Hayashi; 洋一郎林; Satoshi Takahashi; 高橋　聰史; Hitoshi Inoue; 仁井上; Naoya Inoyama; 井ノ山　直哉
Original assignee: SUMITOMO JUKIKAI CHIYUUTAN KK
Current assignee: SUMITOMO JUKIKAI CHIYUUTAN KK
Priority date: 1984-05-18
Filing date: 1984-05-18
Publication date: 1985-12-03
Also published as: JPH0133528B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（関連分野）本発明はＣをほとんど含まないＦｅ−８ｉ系オ一ストナ
イト合金にＭｎを利用し、高強靭性及び耐食・耐熱・耐
塵性・無磁性を有するオーステナイトＦｅ−８ｉ系合金
の製造方法に関するものである。

（従来技術）一般に高珪素シラル耐熱鋳鉄（Ｓｉ量４．５〜５．５％
）及び高珪素耐酸鋳鉄（Ｓ　ｉ１４〜１５％）はフェラ
イト組織が得られる耐熱耐食性のすぐれた材料でもある
が、その構造はα′共有結合規則格子組織があるのでき
わめて硬くて脆い性質を有している。

従って、加工性も悪く、脆性材料としてその利用範囲は
限定される。

ハンドフィールド鋼と呼ばれている錆はＭｎを１１〜１
３％含有し、水靭化処理して常温でオーステナイト組織
を有している。良好な靭性、延性及び加工硬化性をそな
えている耐摩耗性材料である。この材料はＣを含有し、
Ｓｉ含有量が少ないので耐食性が優れていない。

シリコロイと呼ばれているＦｅ−８ｉ系合金はＳｉ３．
５〜７％、Ｎｉ４〜１６％、Ｃｒ８〜２８％、Ｍｏ　十
Ｖ１〜４％、Ｃｕ２〜４％あるいは誓１〜４％、Ｇ。

＜２％を含有している強靭性、耐熱耐食、耐層合金であ
る。しかしこの合金は多量のＮｉ、Ｃｒを添加するので
コストの高い欠点がある。

（発明の目的）従来の高珪素耐熱耐食鋳鉄の最大の欠点である脆性、シ
リコロイ合金の欠点である高コスト及びハツトフィール
ド鋼の低耐食性を改善し、高強靭性及び耐食・耐熱・耐
塵性・無磁性を有するＦｅ−８ｉ系合金を得ることにあ
る。

（発明の構成の概要）本発明は、多量のＳｉを含有することによって耐熱・耐
食性を増し、Ｎｉよりもオーステナイト化を促進する作
用の強い低価で豊富なＭｎを利用してＣ含有量を限制し
てＭｎの炭化物を防止して、高珪素固溶強化オーステナ
イト（またはマルテンサイト）を主な組織とした高強靭
性・耐食耐熱性の可能な合金であって、適量のＣｒ、　
Ｔｉ、Ｚｒ、　Ｍｏ、’Ｖ、Ｃｕ、Ｃｏを添加して、高
珪素固溶強化オーステナイト（またはマルテンサイト）
基地中に微細分散強化相を分布させることにより、一層
高い強靭性を得るようにしたものである。なお、微細化
剤ＴｉＢ　あるいはＦｅ−Ｔｉ、Ｆｅ−Ｂ合金を添加し
、結晶粒を微細化して合金の機械的性質と耐食性を向上
させたものである。さらには時効析出硬化、加工熱処理
、サブゼロ（Ｓ　ｕｂｚｅｒｏ）処理によって各種高強
力合金が得られるようにした点を特徴とするものである
。

（実施例）次に本発明に係る合金を構成する各元素の組成及びそれ
を限定した理由について説明する。

Ｓｌ：４〜１５％について；オーステナイトを固溶強化と耐、熱、耐食性を改善する
ためにＳｉ含有量ン４％とする。Ｓｉ量が１５％を超え
ると金属化合物ができ靭性が悪くなる。

Ｍｎ　：　１２−３Ｑ％について；５ｉ４−１５％、Ｃｒ３〜１０％、Ｃ（０，０５％範囲
で、オーステナイトとするためにＭ　ｎ　１２〜３０％
とする必要がある。Ｎｉに置き換えることができる。

ｃ＜ｏ、０５％について；耐食、耐熱性を改善すると炭化物による脆性を防止する
ためにＣ＜０．０５％とする。

ｐ＜ｏ、０３％、Ｓ＜０５０３％について；耐食、耐熱
性及び機械的性質を改善するためにｐ＜ｏ、０３％、Ｓ
＜０．０３％とする。

Ｃｒ３〜１０％について；耐食、耐熱性及び機械的性質を改善するためにＣｒ３〜
ｌＯ％とする。Ｓｉ４〜１５％、Ｍｎ１２〜３０％範囲
でＣｒ＞１０％の場合にα′相ができ、脆い材料になる
。

Ｃｕ１〜５％について；耐食性を改善するためにＣｕ１〜５％とする。Ｃｕ〉５
％特に粒界にＣｕ富有相が析出し、靭性が悪くなる。

Ｃ’ｏ、　１〜１０％について；高温性質を改善するためにＣａ１〜１０％とする。

Ｃｏが高価希有元素で特殊用途合金に使用する。

Ｍｏ０５５〜５％について：機械的性質を改善するためにＭｏ０１５〜５％とする。

［１０，，１〜０．２％について；機械的性質を改善するためにＡＱ　Ｏ１１〜０．２％と
するＡＱ＞０．２％の場合には靭性が悪くなる。

Ｔｉ０１１〜０．５％について；組織微細化による機械性質を改善するためにＴｉ０１１
〜Ｏ１５％とする。Ｔ　ｉ　）　０．５％時にα′相が
でき脆性材料になる。

Ｚｒ０１１〜０４２％について；組織微細化と分散強化相を作るためにＺｒ０１１〜０．
２％とする。

ＴｉＢｚＯ５０５〜０．２％について；組織微細化剤と
して溶湯中側こ添加して機械性質と耐食性を改善するＦ
　ｅ　−Ｔ　ｉとＦｅ−Ｂ合金に置き換えることができ
る。

実際の合金例下記表１に示す各種組成合金をＡｒ吹込み高周波炉で溶
解して鋳造した後、１１００℃固溶処理し焼入れし引張
り試験を行ない、１０Ｖｏ１％　Ｈ，ＳＯ４水溶液中に
３０℃２４ｈｒ浸漬し、単位面積当りの腐食前後の重量
差を′測定した。その結果を表２に示し、その組織を第
１図に示す。

一表１− 一表２一本合金材料の組織第１図に実ｉ例Ｎα１合金の組織を示す。そのＡはクロ
ム酸中リン酸で電解腐食したもので、ＢはＨＦ酸２０％
、ＨＮＯ３４０％、グリセリン２０％で腐食したもので
ある。第２図、第４図に実施例のＮα２及びＮα５合金
のＨＦ酸２０％、ＨＮＯ３４０％、グリセリン２０％で
腐食した組織を示す。第３図に実施例のＮα３合金のナ
イタルにより腐食した組織を示す。

（発明の効果）本発明の合金は（１）シリコロイよりＳｉ含有量が高い
ので機械的性質が強い。（２）低価豊富なＭｎを利用し
て高Ｎｉ、Ｃｒのシリコロイと比べてコストが低い。（
３）ハンドフィールド鋼と比べてＳｉ含有量が高いので
、耐食耐熱性、加工硬化性、機械的性質が高い。（４）
高珪素耐熱酸鋳鉄と比べて、強靭性がきわめて強い。（
５）本発明の合金である単一オーステナイト相のＦｅ−
３ｉ系合金は同じＳｉ含有量のフィライト相（α′相を
含む）高珪素鋳鉄よりも耐食性が強い。・・・等の優れ
た効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はＮα１合金例の組織。第２図はＮα２合金例の組織。第３図はＮα３合金例の組織。第４図はＮα５合金例の組織。以上出願人　川　野　豊（外１名）代理人　弁理士　大　橋　勇

Claims

【特許請求の範囲】１　）　Ｓｉ　４〜１５％、Ｍｎ１２〜３０％、ｃ＜ｏ
、０５％、Ｓ〈０．０３％、残部Ｆｅからなる合金を固
溶化と水靭性処理して、高珪素固溶強化オーステナイト
を特徴組織としたオーステナイトＦｅ−８ｉ系合金の製
造方法。ＩＩ）　Ｓｉ　４〜１５％、Ｍｎ１２〜３０％（あるい
はＭｎ５〜１５％、Ｎｉ４〜８％）Ｃｒ３〜ｌＯ％、ｃ
＜ｏ、０５％ｐ＜ｏ、０３％、ｓ＜ｏ、０３％、残部Ｆ
ｅからなる合金を固溶化と水靭性処理して高珪素固溶強
化オーステナイト（またマルテンサイト）と若干の分散
強化相を特徴組織としたオーステナイトＦｅ−８ｉ系合
金の製造方法。、ＩＩＩ）主成分のＦｅとＳｉ４〜１５％、Ｍｎ　１２
〜３０％（あるいはＭｎ５〜１５％、Ｎｉ４〜８％）Ｃ
（０，０５％、ｐ＜ｏ、０３％、ｓ＜ｏ、０３％を基本
組成とし、これにＣｕ１〜５％、Ｍｏ　Ｏ，５〜５％、
ｖｏ、５〜５％、ｃｏ　１〜１０％、１０．１〜０．２
％、Ｔｉ　Ｏ５１〜０．５％、Ｚｒ０１１〜０．２％を
それぞれ単一あるいは複合添加したものからなる合金を
固溶化と時効析出処理して、高珪素固溶強化オーステナ
イト（またはマルテンサイト）と若干分散分布強化相を
特徴組織とじたオーステナイトＦｅ−８ｉ系合金の製造
方法。 ■）溶湯中にＴｉ８２０１２％以下あるいはＦｅ−Ｔｉ
合、金とＦｅ−Ｂ合金を添加し、結晶粒微細化処理して
機械的性質及び耐食性を改善したことを特徴とする特許
請求の範Ｗｉ（Ｉ）、＜ＩＩ）、（Ｉ［［）記載のオー
ステナイトＦｅ−８ｉ系合金の製造方法。 ■）熱処理（サブゼロ処理、熱処理加工などにより機械
的性質を改善することを特徴とする特許請求の範囲（１
）、（Ｉｌ）、（Ｉ［［）又は（ＩＶ）記載のオーステ
ナイトＦｅ−８ｉ系合金の製造方法。