JPS6357490B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6357490B2 JPS6357490B2 JP55021343A JP2134380A JPS6357490B2 JP S6357490 B2 JPS6357490 B2 JP S6357490B2 JP 55021343 A JP55021343 A JP 55021343A JP 2134380 A JP2134380 A JP 2134380A JP S6357490 B2 JPS6357490 B2 JP S6357490B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- oxidation resistance
- present
- temperature strength
- less
- Prior art date
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- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Description
従来スキツドレールなど加熱炉用耐熱鋳造合金
にはFe―Ni―Cr系耐熱鋳鋼が使われていたが、
近年になつて高温強度を重視する観点から、Fe
―Ni―Co―Cr系やCo―Ni―Cr系などCoを添加
することによつて高温強度を高めた耐熱鋳造合金
も使われるようになつた。しかし、これらCo入
りの合金はその高温強度に対して耐酸化性が十分
でないこと、また価格が高いことなどの欠点があ
る。 本発明はCo入り合金と同等の高温強度をもち、
Co入り合金に比べて安価で、耐酸化性のすぐれ
たスキツドレール用耐熱鋳造合金を提供するもの
である。 本発明は重量百分率でC0.20〜0.60％、Si0.2〜
1.3％Mn1.3％以下、Cr25〜35％、Fe5〜15％、
Ti0.02〜0.30％、Ni50％以上を含み残部は不純物
からなる高温耐酸化性のすぐれたスキツドレール
用オーステナイト系耐熱鋳造合金、あるいは上記
合金にさらに５％以下のＷを含む高温耐酸化性の
すぐれたスキツドレール用オーステナイト系耐熱
鋳造合金からなる。 Ｃは本発明合金においてM7C3型の共晶炭化物
を生成し、またオーステナイトの粒内にM23C6型
炭化物を析出させて高温強度を付与する作用をも
つ。Ｃが0.20％より低いと共晶炭化物量が少な
く、また共晶炭化物が不安定なM23C6型に変化し
て高温強度が劣化するのでＣは0.20％以上必要で
ある。一方Ｃが0.60％を越えると共晶炭化物が過
度に多くなり、高温強度は飽和し、靭性が低下す
るので、Ｃは0.60％以下にするのが好ましい。以
上の理由から本発明合金におけるＣ量は0.20〜
0.60％に限定する。 SiおよびMnは本発明合金にあつては耐酸化性
にかなり影響する。第１表に1250℃×16h加熱後
冷却するサイクルを10回繰返したあとの酸化減量
を示すが、Siは0.2〜1.3％の範囲で耐酸化性が良
くなり、これより低くてもまた高くても耐酸化性
は劣化する。一方同じく第１表に示すようにMn
は1.3％以下の範囲で良好な耐酸化性を示すが、
これを越えると耐酸化性を劣化させる。一方Mn
は脱酸剤として若干量は必要である。以上の理由
から本発明合金におけるSiは0.2〜1.3％に、また
Mnは1.3％以下に限定する。
にはFe―Ni―Cr系耐熱鋳鋼が使われていたが、
近年になつて高温強度を重視する観点から、Fe
―Ni―Co―Cr系やCo―Ni―Cr系などCoを添加
することによつて高温強度を高めた耐熱鋳造合金
も使われるようになつた。しかし、これらCo入
りの合金はその高温強度に対して耐酸化性が十分
でないこと、また価格が高いことなどの欠点があ
る。 本発明はCo入り合金と同等の高温強度をもち、
Co入り合金に比べて安価で、耐酸化性のすぐれ
たスキツドレール用耐熱鋳造合金を提供するもの
である。 本発明は重量百分率でC0.20〜0.60％、Si0.2〜
1.3％Mn1.3％以下、Cr25〜35％、Fe5〜15％、
Ti0.02〜0.30％、Ni50％以上を含み残部は不純物
からなる高温耐酸化性のすぐれたスキツドレール
用オーステナイト系耐熱鋳造合金、あるいは上記
合金にさらに５％以下のＷを含む高温耐酸化性の
すぐれたスキツドレール用オーステナイト系耐熱
鋳造合金からなる。 Ｃは本発明合金においてM7C3型の共晶炭化物
を生成し、またオーステナイトの粒内にM23C6型
炭化物を析出させて高温強度を付与する作用をも
つ。Ｃが0.20％より低いと共晶炭化物量が少な
く、また共晶炭化物が不安定なM23C6型に変化し
て高温強度が劣化するのでＣは0.20％以上必要で
ある。一方Ｃが0.60％を越えると共晶炭化物が過
度に多くなり、高温強度は飽和し、靭性が低下す
るので、Ｃは0.60％以下にするのが好ましい。以
上の理由から本発明合金におけるＣ量は0.20〜
0.60％に限定する。 SiおよびMnは本発明合金にあつては耐酸化性
にかなり影響する。第１表に1250℃×16h加熱後
冷却するサイクルを10回繰返したあとの酸化減量
を示すが、Siは0.2〜1.3％の範囲で耐酸化性が良
くなり、これより低くてもまた高くても耐酸化性
は劣化する。一方同じく第１表に示すようにMn
は1.3％以下の範囲で良好な耐酸化性を示すが、
これを越えると耐酸化性を劣化させる。一方Mn
は脱酸剤として若干量は必要である。以上の理由
から本発明合金におけるSiは0.2〜1.3％に、また
Mnは1.3％以下に限定する。
【表】
Orは本発明合金においてはＣと結合して１次
炭化物および２次炭化物を生成し高温強度を付与
する作用をもつ。また合金の表面にOrの緻密な
酸化物を生成し、内部を保護し、合金の耐酸化性
を高める作用をもつ。第２表に1250℃×16h加熱
後室温まで冷却するサイクルを５回繰返したあと
の酸化減量と、850℃―８Kg／mm2におけるクリー
プ破断時間についてCr量の影響を示すが、Crが
25％より低いとクリープ破断時間が低く、また
Crが35％を越えると耐酸化性が劣化する。以上
の理由で、本発明合金におけるCr量は25〜35％
に限定する。
炭化物および２次炭化物を生成し高温強度を付与
する作用をもつ。また合金の表面にOrの緻密な
酸化物を生成し、内部を保護し、合金の耐酸化性
を高める作用をもつ。第２表に1250℃×16h加熱
後室温まで冷却するサイクルを５回繰返したあと
の酸化減量と、850℃―８Kg／mm2におけるクリー
プ破断時間についてCr量の影響を示すが、Crが
25％より低いとクリープ破断時間が低く、また
Crが35％を越えると耐酸化性が劣化する。以上
の理由で、本発明合金におけるCr量は25〜35％
に限定する。
【表】
FeとNiは本発明合金においてはオーステナイ
トのマトリツクスを構成する基本元素であるが、
耐酸化性に対してはFeとNiのバランスが重要で
あることをみいだしたことは本発明における重要
な発見の一つである。第３表に1250℃×16h加熱
後室温まで冷却するサイクルを10回繰返したあと
の酸化減量についてFeとNiのバランスの影響を
示すが、Feが５〜15％でNiが50％以上の場合に
耐酸化性がもつとも良くなる。この理由から本発
明合金においてはFeは５〜15％にNiは50％以上
に限定する。
トのマトリツクスを構成する基本元素であるが、
耐酸化性に対してはFeとNiのバランスが重要で
あることをみいだしたことは本発明における重要
な発見の一つである。第３表に1250℃×16h加熱
後室温まで冷却するサイクルを10回繰返したあと
の酸化減量についてFeとNiのバランスの影響を
示すが、Feが５〜15％でNiが50％以上の場合に
耐酸化性がもつとも良くなる。この理由から本発
明合金においてはFeは５〜15％にNiは50％以上
に限定する。
【表】
Tiは本発明合金にあつては高温強度を改良す
るために不可欠の元素である。TiはTiCとなつて
オーステナイトマトリツクスから析出し、つづい
て起こるM23C6炭化物の析出核となつて、M23C6
の析出を微細に分散させる効果をもち、高温強度
を改善する。第４表に0.4％Ｃ―0.6％Si―1.0％
Mn―30％Cr―10％Fe―58％Ni系におけるTi添
加のクリープ破断時間におよぼす影響を示すが、
Ti添加によりクリープ破断時間は約２倍に改善
される。このようなTi添加の効果が明瞭にあら
われるためには、Tiは最小0.02％は必要である。
一方Tiが過度に高くなると、耐酸化性を劣化す
るので、本発明合金におけるTiは0.02〜0.30％に
限定する。
るために不可欠の元素である。TiはTiCとなつて
オーステナイトマトリツクスから析出し、つづい
て起こるM23C6炭化物の析出核となつて、M23C6
の析出を微細に分散させる効果をもち、高温強度
を改善する。第４表に0.4％Ｃ―0.6％Si―1.0％
Mn―30％Cr―10％Fe―58％Ni系におけるTi添
加のクリープ破断時間におよぼす影響を示すが、
Ti添加によりクリープ破断時間は約２倍に改善
される。このようなTi添加の効果が明瞭にあら
われるためには、Tiは最小0.02％は必要である。
一方Tiが過度に高くなると、耐酸化性を劣化す
るので、本発明合金におけるTiは0.02〜0.30％に
限定する。
【表】
Ｗは本発明合金にあつてはオーステナイトマト
リツクスを固溶強化して高温強度を高める作用が
あるが、５％を越えると１次炭化物をM7C3から
M23C6に変化させ高温強度を劣化させまた耐酸化
性も劣化させるので本発明合金においてはＷを加
える場合は５％以下に限定する。 第５表にクリープ破断強度と耐酸化性におよぼ
すＷの影響を示す。
リツクスを固溶強化して高温強度を高める作用が
あるが、５％を越えると１次炭化物をM7C3から
M23C6に変化させ高温強度を劣化させまた耐酸化
性も劣化させるので本発明合金においてはＷを加
える場合は５％以下に限定する。 第５表にクリープ破断強度と耐酸化性におよぼ
すＷの影響を示す。
【表】
その他の元素のうちとくにNbとCoについては
耐酸化性を劣化させるので不純物としてやむを得
ず混入する以外は本発明合金に加えてはならな
い。またAlは脱酸剤として0.2％程度まで加える
ことができる。 つぎに本発明合金の実施例について説明する。
第６表に本発明合金の特性を従来合金のそれと比
較するために製作した試料の化学組成を示す。試
料はいずれも大気中で溶解しJIS4号引張試験片形
状に鋳込んだ。これから試料を切り出し、850℃
と1050℃でのクリープ破断試験と1250℃×16h加
熱後室温まで冷却するサイクルを10回繰返す耐酸
化試験を行なつた。第７表にクリープ破断時間と
酸化減量の比較を示すが、本発明合金はCoを含
有しない従来合金よりも高く、Coを含有する従
来合金と同等のクリープ破断強度をもち、耐酸化
性はこれらのいずれよりもすぐれていることがわ
かる。
耐酸化性を劣化させるので不純物としてやむを得
ず混入する以外は本発明合金に加えてはならな
い。またAlは脱酸剤として0.2％程度まで加える
ことができる。 つぎに本発明合金の実施例について説明する。
第６表に本発明合金の特性を従来合金のそれと比
較するために製作した試料の化学組成を示す。試
料はいずれも大気中で溶解しJIS4号引張試験片形
状に鋳込んだ。これから試料を切り出し、850℃
と1050℃でのクリープ破断試験と1250℃×16h加
熱後室温まで冷却するサイクルを10回繰返す耐酸
化試験を行なつた。第７表にクリープ破断時間と
酸化減量の比較を示すが、本発明合金はCoを含
有しない従来合金よりも高く、Coを含有する従
来合金と同等のクリープ破断強度をもち、耐酸化
性はこれらのいずれよりもすぐれていることがわ
かる。
【表】
【表】
以上述べたように本発明合金はCoを含む従来
合金と同等の高温強度をもち、これらと比べ安価
で耐酸化性にすぐれている利点があるので、スキ
ツトレール材等の炉用耐熱材料として広く使える
ものである。
合金と同等の高温強度をもち、これらと比べ安価
で耐酸化性にすぐれている利点があるので、スキ
ツトレール材等の炉用耐熱材料として広く使える
ものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量百分率でC0.20〜0.60％、Si0.2〜1.3％、
Mn1.3％以下Cr25〜35％、Fe5〜15％、Ti0.02〜
0.30％、Ni50％以上を含み残部は不純物よりなる
高温耐酸化性のすぐれたスキツドレール用オース
テナイト系耐熱鋳造合金。 ２ 重量百分率でC0.20〜0.60％、Si0.2〜1.3％、
Mn1.3％以下、Cr25〜35％、Fe5〜15％、Ti0.02
〜0.30％、W5％以下、Ni50％以上を含み残部は
不純物よりなる高温耐酸化性のすぐれたスキツド
レール用オーステナイト系耐熱鋳造合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2134380A JPS56119750A (en) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | Heat resistant austenitic cast alloy with superior high temperature oxidation resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2134380A JPS56119750A (en) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | Heat resistant austenitic cast alloy with superior high temperature oxidation resistance |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56119750A JPS56119750A (en) | 1981-09-19 |
| JPS6357490B2 true JPS6357490B2 (ja) | 1988-11-11 |
Family
ID=12052449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2134380A Granted JPS56119750A (en) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | Heat resistant austenitic cast alloy with superior high temperature oxidation resistance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56119750A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6144402B1 (ja) * | 2016-10-28 | 2017-06-07 | 株式会社クボタ | 炉床金物用の耐熱鋼 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50115610A (ja) * | 1974-02-25 | 1975-09-10 |
-
1980
- 1980-02-22 JP JP2134380A patent/JPS56119750A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56119750A (en) | 1981-09-19 |
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