JPS6059039A

JPS6059039A - 溶融ガラス接触部材用Ｃｏ基耐熱合金

Info

Publication number: JPS6059039A
Application number: JP16640483A
Authority: JP
Inventors: Junya Oe; 大江　潤也; Saburo Wakita; 三郎脇田
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1983-09-09
Filing date: 1983-09-09
Publication date: 1985-04-05
Also published as: JPS6254390B2

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】この発明は、すぐれた高温耐酸化性および高温強度を有
し、特に耐溶融がンス侵食性にすぐれ、したがってガラ
ス繊維成形スピナーとして用いた場合にすぐれた性能を
長期に亘って発揮するＣＯ基耐熱合金に関するものであ
る。

一般に、ガラス繊維は、スピナー内に１０００℃程度に
加熱した溶融ガラスを装入し、このスピナーを１７０　
Ｏｒ、　ｐ、ｒｎ、程度の回転数で高速回転して、前記
スピナーの側壁にそって放射状に穿設した多数の細孔か
ら溶融ガラスを遠心力にて噴出させることによって成形
されるものであるため、前記スピナーには、高温耐酸化
性、高温強度、特に高温クリープラブチャー強度、およ
び耐溶融ガラス侵食性を具備することが要求される。

従来、このガラス繊維成形用スピナーの製造に使用され
る代表的合金として、重量係で、２８％Ｃｒ−１３％Ｎ
ｉ−１０％Ｗ−１５％Ｔａ−Ｃｏからなる組成をもった
Ｃｏ基耐熱合金があるが、この従来Ｃ。

基耐熱合金は、特に耐溶融ガラス侵食性が不十分である
ために、比較的Ｖ期に、スピナー側壁の細孔の孔径が許
容限度以上に大きくなってしまい。

使用寿命に至るものであった。

そこで、本発明者等は、上述のような観点から、高温耐
酸化性、高温強度（高温クリープラブチャー強度）、お
よび耐溶融ガラス侵食性を具備した合金を開発すべく研
究を行なつ／こ結果、重量係で、０．０１〜１％。

Ｃｒ：　２５．５〜４０　％。

Ｎｉ：５〜１５％。

ＷおよびＭｏのうちの１種または２種＝２〜１２係。

Ｈｆ：０．５〜５％。

Ｍｎ：　０．０　５〜１　％。

ＴａおよびＮｂのうちの１種または２種：ｏ５〜３チ。

ＢおよびＺｒのうちの１種捷だけ２種：０．００５〜０
１％。

からなる群のうちの１種または２種以上を含有し。

残りがＣＯと不可避不純物からなる組成を有するＣ○基
合金は、すぐれた高温耐酸化性および高温強度（高温ク
リープラブチャー強度）を有するばかりでなく、すぐれ
た耐溶融ガラス侵食性を具備し、したがって、とのＣＯ
基耐熱合金を、特にガラス繊維成形用スピナーの製造に
用いた場合、この、結果のスピナーはきわめて長期に亘
ってすぐれた性能を発揮す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、以下に成分組成範囲を上記の通りに限定した理由を
説明する。

（ａ）ＣＣ成分には、素地に固溶するほか、Ｃｒ、　Ｗ、　Ｍｏ
。

およびＨｆ、さらにＴａ、　Ｎｌ）などと結合して炭化
物を形成し、もって結晶粒内および結晶粒界を強化する
と共に、高温強度を向上させ、さらに溶接性および鋳造
性を改善する作用があるが、その含有量が０．１％未満
ではｔ？ｆｌｔ記作用に所望の効果が得られず、一方１
係を越えて含有させると靭性が劣化するようになること
から、その含有量を０１〜１係と定めた。

（ｂ）　ＣｒＣｒ成分は、すぐれた高温耐酸化性を確保する上で不可
欠なオーステナイト構成成分であるが、その含有量が２
５５係未／ｌｊ、／では所望のすぐれた高温耐酸化性を
確保することができず、一方４０％を越えて含有させる
と高温強度および靭性が急激に低下するようになること
から、その含有量を２５．５〜４０％と定めた。

（ｃ）　ＮｉＮ１成分には、Ｃｒとの共存において高温強度を向上さ
せ、さらにオーステナイト素地を構成して、これを良く
安定化し、かつ加工性を向上させる作用があるが、その
含有量が５％未満では前記作用に所望の効果が得られず
、一方１５％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、その含有量を５〜１５％と定め
た。

（ａ）　ＷおよびＭＯこれらの成分には、Ｃと結合して高融点炭化物であるＭ
Ｃ型炭化物を形成し、一方Ｍ　７　Ｃ３型やＭ２３Ｃ６
型の低融点炭化物の形成を抑制し、もって高温強度を向
上させると共に、オーステナイト素地に固溶して、これ
を強化する作用があるが、その含有量が２饅未満では前
記作用に所望の効果が得られず、一方１２係を越えて含
有させると、高温耐酸化性が急激に劣化するようになる
ばかりでなく、靭性劣化の原因となるσ相などの金属間
化合物が形成されるようになることから、その含有量を
２〜１２％と定めだ。

（ｅ）　ＨｆＨｆ成分にｉｄ、ＭＣ型あるいはＭ７　Ｃ３型の共晶炭
ｆヒ物を形成することなく、高融点炭化物であるＭＣ型
の初晶炭化物を形成して、高温耐酸化性および高温強度
を向上させ、さらに一段と耐溶融ガラス・侵食性を向上
させる作用があるが、その含有量が０５チ未満では前記
作用に所望の効果が得られず、一方５チを越えて含有さ
せても前記作用により一層の向上効果は得られず、経済
性を考慮して、その含有量を０５〜５％と定めた。

（Ｙ）　ＭｎＭｎ成分は１強力な脱酸作用をもつほか、オースブナイ
ト素地に固溶して、これを安定化し、かつ靭性を向上さ
せる作用をもつので、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０．０５％未
満では前記作用に所望の効果が得られず、一方１％を越
えて含有させると、高温耐酸化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０．０５〜１％と定
めた。

（ｇ）　ＴａおよびＮｂこれらの成分には、Ｈｆとの共存において、高融点炭化
物であるＭＣ’型の初晶複合炭化物を形成して、高温耐
酸化性および高温強度を一段と向上させ、さらに耐溶融
ガラス侵食性も向上させる作用があるので、特にこれら
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０５係未満では前記作用に所望の向上効果
が得られず、一方３％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、その含有量を０５〜３
チと定めた。

（ｈ）　ＢおよびＺｒこれらの成分には、結晶粒界を強化して合金の高温強度
を一段と向上させる作用があるので、必要に応じて含有
されるが、その含有量が０．００５係未満では所望の高
温強度向上効果が得られず、一方０．１　％を越えて含
有させると、靭性が低下するようになることから、その
含有量を０００５〜０、１％と定めた。

なお、この発明のＣＯ基耐熱合金における不可避不純物
のうち５特にＦｅに関しては、Ｉ］で含有しても合金特
性が何ら損なわれることがないので、経済性を考慮して
３％までの範囲で積極的に含有させる場合がある。

つぎに、この発明のＣｏ基耐熱合金を実施例により具体
的に説明する。

実施例通常の溶解法によシそれぞれ第１表に示される成分組成
をもった本発明ＣＯ基制熱合金１〜３２および比較ＣＯ
基耐熱合金１〜１０を溶製し、ロストワックス精密鋳造
法を用いて、平行部外径＝７飄φ×平行部長さ：５０ｍ
ｍＸチャック部外径：２５駅φ×全長：９０間の寸法を
もった試験片素材に鋳造した。ついで、この試験片累月
より、高温強度を評価する目的でクリープラブチャー試
験片を削シ出し、この試験片を用い、雰囲気：大気中。

加熱温度：　１１００℃、イ」加荷重応カニ３に９／ｍ
ｊの条件でクリープラブチャー試験を行ない、破断寿命
を測定した。

また、上記クリープラブチャー試験後の試験片のチャッ
ク部から直径：１０ｗｎφ×高さ１１０頭の寸法をもっ
た試験片を切出し、この試験片を用い、大気中、温度：
１１００℃に１０時間保持後、脱スケールを１サイクル
とし、２０サイクルを行なった後の酸化減量を測定する
高温１岨酸化性試験を行なった。

さらに、耐溶融ガラス侵食性を評価する目的で、上記の
試験片素材よシ浸漬部寸法が直径：６ｕφ×長さ８１６
朋となる試験片を切出し、この試験片を、温度：１工２
０℃の溶融ガラス中に２４０時間浸漬の溶融ガラス艮渭
試験を行ない、試験後の腐食減量の割合を測定した。こ
れらの測定結果を第１表に合せて示した。

第１表に示される結果から、本発明ＣＯ基耐熱合金１−
３２は、いずれもすぐれた高温強度、高温耐酸化性、お
よび耐溶融ガラス侵食性を具備しているのに対して、比
較Ｃｏ基削熱合金１〜１０に見られるように５構成酸分
のうちのいずれかの成分含有量（第１表に※印を付した
もの）がこの発明の範囲から外れると、前記の特性のう
ちの少なくともいずれかの特性が劣ったものになること
が明らかである。

上述のように、この発明のＣＯ基基面熟熱合金、すぐれ
た高温強度および高温ｔｊ酸化性を有し、かつ面十瀉障
トガラス帰介＋ｄ＋　Ｖ本十？゛牙１−ていＡので　婢
にこれらの特性が要求されるガラス繊維成形用スピナー
の製造に用いた場合には、著しく長期に頁ってすぐれた
性能を発揮するのである。

出願人　三菱金属株式会社代理人　富　１）　和　夫　外１名手続補正書（自発）特許庁長官　若　杉　和　夫　殿１、事件の表示特願昭５８−１６６４０４　号２、発明の名称３、補正をする者事件との関係　特許出願人ｆＪ所　東京都千代１」ｊ区神田錦町−−ｊ＋１２３番
地（１）　明細書、第１５頁、発明の詳細な説明の項、
第１表の２中、本発明ＣＯ基而面熱合金２４のＺｒ含有量、ｒｏ、９９
４Ｊとあるを、ｒＯ，０９９Ｊと訂正する。

以上手　続　補　正　を月　（自発）１、　事件の表示特願昭５８−１６６４０４号２、　発明の名称ガラス繊維成形スピナー用Ｃｏｌ耐熱合金３、７…正を
する各事件との関係　特許出願人住所　東京都千代田区大手町−丁［４５ｍ　２号氏名（
名称＞　［ｉ２Ｇ＞三菱金属株式会社代表者　永　野　
健４、代　理　人住所　東京都千代田区神田錦町−丁目２３番地宗保第二
ヒル８階〒１０１　電話（０３）　２３３−１６７６・１６７７
自　発（１）明細書、第１、発明の名称の項、「ガラス繊維成
形スピナー用Ｃｏ　ＮＷＡ熱合金合金あるを、「ＣＯ基耐熱合金」と訂正する。

（２）明細書、第１〜６頁、特許請求の範囲の記載を以
下に示す通りに訂正する。

ｒ（１）　Ｃ：　０．１〜１％。

Ｃｒ　：　２５．５〜４０％。

Ｎ１　：５〜１５％。

ＷおよびＭＯのうちの１種またｔよ２種：２〜１２％。

Ｈｆ　：　０．５〜５％。

を含有し、残りがＣｏ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ｃ。

基耐熱合金。

（２１Ｃ：　０．１〜１％。

Ｃｒ　：２５．５〜４０％。

Ｎ１　：５〜１５％。

ＷおよびＭＯのうちの１種または２種：２〜１２％。

１−１ｆ　：　０．５〜５％。

を含有し、さらにＭｎ　：　０．０５〜１％。

を含有し、残りがＣＯと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有づることを特徴とするＣＯ基耐熱合金。

（３）　Ｃ：　０．１〜１％。

Ｃｒ　：２５．５〜４０％。

Ｎｉ：５〜１５％。

ＷおよびＭｏのうちの１種または２種：２〜１２％。

Ｈｆ　：　０．５〜５％。

を含有し、さらに、ＴａおよびＮｂのうちの１種または２種二〇、５〜３％
。

を含有し、残りがＣｏど不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有り゛ることを特徴とするｃ。

基耐熱合金。

（４）　Ｃ：　、０．１〜１％。

Ｃｒ　：　２５．５〜４０％。

Ｎｉ：５〜１５％。

ＷおよびＭＯのうちの１種または２種：２〜１２％。

Ｈｆ　：　０．５〜５％。

を含有し、さらに、ＢおよびＺｒのうちの１　ｇ！または２種二０、００５
〜０．１％。

を含有し、残りがＧｏ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ＣＯ基耐熱合金。

（５）　Ｃ：　０．１〜１％。

Ｃｒ　：　２５．５〜４０％。

Ｎｉ：５〜１５％。

ＷおよびＭＯのうちの１種または２種：２〜１２％。

Ｈｆ　：　０．５〜５％。

を含有し、さらに、Ｍｎ　：　０．０５〜１％。

ＴａおよびＮｂのうちの１種または２種：０．５〜３％
。

を含有し、残りがＣＯ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Ｃ０基耐熱合金。

（６）　Ｃ：’　０．１〜１％。

Ｃｒ　：　２り、５〜４０％。

Ｎｉ：５〜１５％。

ＷおよびＭＯのうらの１種または２種：２〜１°２％。

Ｈｆ　：　０．５〜５％。

を含有し、さらに、Ｍｎ　：　０．０５〜１％。

ＢおよびＺｒのうらの１秤または２種二０．０＜１５〜
０．１％。

（７１Ｃ：　０．１〜１％。

Ｃｒ　：　２５．５〜４０％。

Ｎ１　：５〜１５％。

ＷおよびＭＯのうちの１種または２種：２〜１２％。

Ｈｆ　：　０．５〜５％。

を含有し、さらに、ＴａおよびＮｂのうちの１１１または２種二０．５〜３
％。

ＢおよびＺｒのうちの１種または２種：ｏ、　ｏｏｓ〜
０．１％。

を含有し、残りがＣＯ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ＣＯ基耐熱合金。

（８）　Ｃ：　０．１〜１％。

Ｃｒ　：　２５．５〜４０％。

Ｎｉ：５〜１５％。

ＷおよびＭＯのうちの１種または２種：２〜１２％。

Ｈｆ　：　０．５〜５％。

を含有し、さらに、Ｍｎ：　０．０５〜１％。

ＴａおよびＮｂのうちの１種または２種：０．５〜３％
。

ＢおよびＺｒのうちの１種または２種二〇、００５〜０
．１％。

を含有し、残りがＣＯと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を右することを特徴とするＣＯ基耐熱合金。

」

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｃ：０．１〜１％。Ｃｒ：　２５．５〜４０％。Ｎ１：５〜１５％。ＷおよびＭＯのうちの１種または２種：２〜１２チ。Ｈｆ：０．５〜５％。を含有し、残りがＣｏと不可避不純物からなる組成（以
上重量係）を有することを特徴とするガラス繊維成形ス
ピナー用Ｃｏ基耐熱合金。
（２）Ｃ：０．１〜１％。Ｃｒ：　２５．５〜４０％。Ｎ１：５〜１５チ。ＷおよびＭＯのうちの１種または２種：２〜１２係。Ｈｆ　：　０．５〜５チ。を含有し、さら（で、Ｍｎ：　０．０５〜１　％。を含有し、残りがＣＯ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ガラス繊維成形ス
ピナー用Ｃｏ基耐熱合金。
（３）Ｃ：０．１〜１％。Ｃｒ：　２５．５〜４０　％。Ｎ１：　５〜１５　％。ＷおよびＭＯのうちの１種または２種二２〜１２％。Ｈｆ：Ｑ５〜５％。を含有し、さらに、ＴａおよびＮｂのうちの１種または２種、０．５〜３％
。を含有し、残シがｃｏ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ガラス繊維成形ス
ピナー用ｃｏ基耐熱合金。
（４）Ｃ：０．１〜１％。Ｃｒ：　２　５．５〜４　０　％＋Ｎ１：　５〜１５　係。ＷおよびＭｏのうちの１が寸たけ２種：２〜１２％。Ｈｆ：０．５〜５％。を含有し、さらに、ＢおよびＺｒのうちの１種寸たは２種：０、　ＯＯ５〜
０１チ。を含有し、残りがＣｏ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ガラス繊維成形ス
ピナー用Ｃｏ基耐熱合金。
（５）　Ｃ：　０．１〜１％。Ｃｒ：　２５．５〜４０％。Ｎｉ：５〜１５係。ＷおよびＭｏのうちのｌ　Ｎｉまノこは２種、２〜１２
％。Ｈｆ：０．５〜５％。を含有し、さらに、Ｍｎ：　０．０５〜１％。ＴａおよびＮｂのうちの１種または２種二０５〜３　％
。を含有し、残りがＣｏと不可避不純物からなる組成（以
上重量係）を有することを特徴とするガラス繊維成形ス
ピナー用Ｃ○基耐熱合金。
（６）Ｃ：０．１〜１％。Ｃｒ：　２５．５〜４０　％。Ｎ１：５〜１５％。ＷおよびＭｏのうちの１種寸たば２種、２〜１２係。Ｈｆ：０．５〜５係。を含有し、さらに、Ｍｎ：０．０５〜１％。ＢおよびＺｒのうちの１種寸たは２種二〇〇〇５〜０１
％。を含有し、残シがＣｏ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ガラス繊維成形ス
ピナー用ＣＯ基耐熱合金。
（７）Ｃ：０．１〜１％。Ｃｒ：　２５．５〜４０　％。Ｎ１：５〜１５％。ＷおよびＭｏのうちのｌ独または２種：２〜１２係。Ｈｆ：０．５〜５係。を含有し、さらに、ＴａおよびＮｂのうちの１種または２種：０５〜３％。ＢおよびＺｒのうちの１種寸たは２種：０００５〜０１
チ。を含有し、残りがＣＯと不可避不純物からなる組成（以
上重量係）を有することを特徴とするガラス繊維成形ス
ピナー用Ｃｏ基劇熱合金。
（８）Ｃ：０．１〜１％。Ｃｒ：　２５．５〜４０％。Ｎｉ：５〜１５俸。ＷおよびＭｏのうちのユ柾または２種：２〜１２％。Ｈｆ：０．５〜５係。を含有し、さらに、Ｍｎ：　０．０５〜１　％。ＴａおよびＮｂのうちの１種まだは２種二〇５〜３　％
。ＢおよびＺｒのうちの１種または２種：０、　ＯＯ５〜
０．１％。を含有し、残シがＣｏ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ガラス繊維成形ス
ピナー用Ｃｏ基面］熱合金。