JPS62192562A

JPS62192562A - 耐食合金

Info

Publication number: JPS62192562A
Application number: JP3199286A
Authority: JP
Inventors: Morie Koya; 幸谷　守恵; Hideho Yoshioka; 吉岡　秀穂; Koji Matsui; 松井　光次
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1986-02-18
Filing date: 1986-02-18
Publication date: 1987-08-24

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】［産業上の利用分野］本発明は高温で耐食性がすぐれたＦｅ−Ｃｒ−Ｎｉ系耐
食合金に関するものであり、更に詳しくは、鉄を基調と
してＮｉ−Ｃｒを含むオーステナイト系耐食合金にＮｂ
を一定量添加することにより、高温、特に８００℃を超
える苛酷な項境下での使用にも耐え得る高温耐食性を具
備せしめた耐食合金に関するものである。

［従来の技術］セメント製造において、キルンで焼成された赤熱状のセ
メントタリンカーは、クエンチングクーラー内で通風孔
を有する板状のグレートプレート上で熱交換を行って急
冷されている。このグレートプレートの材質は、　ＪＩ
Ｓ、５ＣＨ−１３（Ａｃｔ−ＨＨ）に相当するＮｉ−Ｃ
ｒ系オーステナイト鋳鋼が使用されている。

［発明が解決しようとする問題点］近年、クエンチングクーラー内のグレートプレートは、
操業条件の苛酷化に伴い、高温での耐食性に問題が生じ
、この組成の材質では長時間の使用は難しく、高温での
耐食性に優れた材料の開発が強く要請されている。

［問題点を解決するための手段］そこで本発明者等はＮｉ−Ｃｒ系オーステナイト合金の
高温での耐食性を各種元素を添加することによって改善
すべく鋭意研究を瓜ねた結果。

Ｎｉ−Ｃｒを主要添加元素として、これにＮｂを一定量
添加することにより、高温での耐蝕性を充分高められる
ことを確認するに至った。

即ち、本発明は、重量％でＣ：０．１〜０．７％。

Ｓ　　ｉ　　：　　０．３　〜２．０　　％、　Ｍ　ｎ
　　：　０．３　〜２．０　　％　、Ｃｒ・１５〜３０
％、Ｎｉ＋７〜２０％およびＮ　ｂ　：　０．３〜２．
５％を含有し、残部がＦｅからなることを特徴とするＮ
ｉ−Ｃｒオーステナイト系耐食合金である。

［作用］本発明の合金は従来材に比べて高温での耐食性、特に耐
硫化腐食性が非常に優れているため、実製品に適用した
場合、高温酸化や硫化腐食による溶損が大幅に低減出来
ると言う優れた特性を有する。

次に、本発明による耐食合金の成分限定理由について詳
しく説明する。

ＣＡＭ鋼の鋳造性をよくするほか、Ｎｂとの共存下にお
いては一次炭化物を形成し、高温での機械的強度を高め
るのに必要である。０．１％未満では、高温での強度の
低下が著しく、また、金属組織が不安定となるので、少
なくとも０．１％以上を要する。また、０．７％をこえ
ると、Ｃｒとの二次炭化物が析出して靭性が著しく損わ
れるので０．７％を４＝限とする。

Ｓｉ；溶製時の脱酸剤としての役割を果たすほか、ＰＦ
ｇＩｌの鋳造性を良くする元素であるが、０．３％未満
の添加では、その効果がうすく、また必要以上に添加す
ると耐酸化性には効果があるが、高温強度が著しく低下
するので、高温での耐酸化。

耐食性を考慮に入れると２．０％を上限とする。

Ｍｎ；上記Ｓｔと同様に、脱酸剤としての役割を果たす
ほか、溶鋼中のＳ（硫ｆＡ）を固定化して無害化する元
素として有効であるが、多く添加すると高温での強度の
低下や耐食、耐酸化性を劣化させるので０．３〜２．０
％を限定する。

Ｃｒ；Ｎｉとの共存下において、鋳鋼の金属組織をオー
ステナイト化し、高温での強度や耐酸。

耐食性を高める効果が顕著である。そして、その効果は
Ｃｒの増加とともに高められ、特に８００℃以上の高温
でも強度や耐酸化、耐食性を十分に発揮するには最低限
１５％以上の添加が必要である。

ただし、あまり多く添加すると、かえって金属組織が不
安定となるので、３０％を上限とする。

Ｎｉ；上記のようにＣｒと共存して鋳鋼をオーステナイ
ト化組織となし、その組織を安定化して高温における強
度および耐酸、耐食性を高めるには有効な元素である。

７％以下の添加では組織が不安定となる。１５％をこえ
て過剰に添加しても高温での強度の増加はそれほど顕著
でなく、またＮｉ自体は耐酸、耐食性をもたないが、間
接的に皮１１々の安定に寄与して耐酸、耐食性を増加す
る。

しかし、経済性を考えて２０％を上限とする。

本発明の鋳鋼は上記の諸元素に加えてＮｂを一定量はど
添加することが最大の特徴であり、この元素の添加によ
って高温での強度や耐食性が飛躍的に改善される。

Ｎｂ、強力な炭化物形成元素で高温強度を高めるほか、
高温腐食、特に、高温硫化腐食に対しては著しい効果が
ある。そして、その効果を得るには少なくとも０．３％
の添加が必要である。一方、過剰に添加するとかえって
高温強度が低下し、耐硫化腐食性を鑑みても２．５％を
Ｌ限とする。

なお、Ｎｂは通常不可避のＴａを含んで存在する。そし
て、ＴａはＮｂと同効元素であるので、本発明において
は、Ｔａを含んでいるＮｂも、Ｔａを含んでいないＮｂ
と同じものとする。したがって、ＮｂにＴａを含む場合
は、ＮｂとＴａの合計が０．３〜２．５％あればよい。

そのほか、Ｓ、Ｐなどの不純物はこの種の鋳鋼の通常許
容される範囲内で存在してもかまわない。

［実施例］次に、本発明の実施例について具体的に説明する。第１
表は本発明や本試験に使用した各種鋳鋼の化学成分（％
）の１例である。

第　　１　　表第１表において、鋼種Ｎｏｌは５ＣＨ−１３の従来合金
、鋼種Ｎｏ２は本発明のための比較合金であり、鋼種Ｎ
ｏ３．Ｎｏ４およびＮｏ５は本発明の耐食合金の実施例
である。

高温引張試験はＪＩＳ、ＧＯ５８？の規定に準拠し、８
００℃と１０００°Ｃの各温度で行った。この結果を第
２表に示す。

一方、高温での腐食試験は、試薬特級の無水硫酸ナトリ
ウム（Ｎａ２ＳＯ４）を１００−１５０メツシユに粉砕
した普通セメントのクリンカーに２０％はど添加した腐
食媒中に試料を埋め込んで温度８００℃、９００℃およ
び１ｏｏｏ℃に１００時間保持後、単位表面端あたりの
腐食減量を測定することによって評価した。この結果を
第１図に示す。

なお、第１図は第１表に示した合金の腐食試験の結果を
折線グラフに表わしたものであり１本図中、腐食減量と
は試験前と試験後の試料の重量差を試料の表面端で除し
た値である。

また、今回発明した合金（？＆）５）で実際にグレート
プレートを製作して実操業に供し、従来合金（ｌＩ＆：
ｌｌ）で製作したものとの比較を行った。この結果を第
２図に示す、なお１本図中のグレートプレー１・重１減
（％）とは、試験前と試験後のグレートプレートの重量
差を試験前の重量で除したものに　１００を乗じた値で
ある。

ｐＪＩＪｚ表第２表かられかるように、本発明の耐食鋳鋼は高温での
引張強さが耐食性のみならず著しく改善されている。な
お、第２表中の鋼種階は、第１表中の鋼種陥に対応する
。

また、第１図から明らかなように１本発明の耐食鋳鋼は
高温での耐食性が著しく優れている。

さらに、第２図から明らかなように１本発明の耐食ｇ鋼
は、実操業によっても十分耐食性が優れていることが確
認された。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明の耐食合金は８
００℃以上の高温においても著しい高強度ならびに高耐
食性を兼備えた合金であり、前述のグレートプレートの
みならず高温領域で高強度。

高耐食性が要求される部材には実用上有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来合金、比較合金および本発明合金の高温腐
食試験結果を示す折線グラフ、第２図は従来合金と本発
明合金でグレートプレートを製作し、そのフィールドテ
スト結果を示す棒グラフである。特許出願人　　　宇部興産株式会社第１図五層（０Ｃ）

Claims

【特許請求の範囲】

重量％で、Ｃ：０．１〜０．７％、Ｓｉ：０．３〜２．
０％、Ｍｎ：０．３〜２．０％、Ｃｒ：１５〜３０％、
Ｎｉ：７〜２０％およびＮｂ：０．３〜２．５％を含有
し、残部をＦｅからなることを特徴とする耐食合金。