JP3114009B2 - 高耐食性ベローズ - Google Patents
高耐食性ベローズInfo
- Publication number
- JP3114009B2 JP3114009B2 JP08282536A JP28253696A JP3114009B2 JP 3114009 B2 JP3114009 B2 JP 3114009B2 JP 08282536 A JP08282536 A JP 08282536A JP 28253696 A JP28253696 A JP 28253696A JP 3114009 B2 JP3114009 B2 JP 3114009B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bellows
- alloy
- effect
- corrosion resistance
- cold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Diaphragms And Bellows (AREA)
Description
れたベローズに関するものであり、特に腐食性ガスや腐
食性化学薬液の供給系のバルブやフレキシブル継ぎ手に
利用して有効である。
料として、SUS316L、インコネル718、ハステ
ロイ合金等が使用されていた。
使用する腐食性の非常に強いハロゲン系ガス等のような
特殊ガスの供給系や、腐食性の非常に強い化学薬液のプ
ラント等のバルブやフレキシブル継ぎ手に用いられるベ
ローズに対しては、それらのガスや薬液に侵されない高
耐食性と耐久性が要求される。また、各種ポンプやバル
ブ等において、往復作動するスピンドルの流体封止用パ
ッキングやOリング等からの内部流体漏れを完全に防ぐ
ためにも、耐久性に優れたベローズが要求される。さら
に、真空機器分野においても、変形量が大きく取れて耐
久性に優れたベローズが要求される。近年、これらの要
求は益々高まっているが、従来使用の材料ではこれらの
要求を十分に満足するベローズを作成することはでき
ず、耐食性に優れ、機械的強度と疲労強度が高くて高応
力の繰り返し負荷に対しても疲労破壊し難く、さらに、
薄肉の複雑な形状への成形加工ができる加工性を有し、
溶接性も良いベローズ用材料が求められていた。
に、耐食性に優れ、機械的強度が高く、疲労強度が高
く、加工性、溶接性も良い、加工硬化性と時効硬化性を
有するCo基合金またはCo−Ni基合金を用いた。
組成が重量比で少なくとも、Co36〜46%、Ni1
4〜28%、Cr10〜22%、Mo3〜8%、Mn、
Si、Ti、Alの1種以上各0.1〜3.0%、Fe
4〜26%、C≦0.2%、及び不可避不純物から成る
合金を示す。これらに、強化元素として、W、Nb、C
u、Be等を加えても良い。次に、組成範囲をこのよう
に限定した理由を述べる。
欠け脆さを減じ、疲労強度を高め、高温強度を高める効
果がある。Coが36%未満ではその効果が弱く、46
%を越えると硬くなり冷間加工性が低下し不適当である
ため、36〜46%とした。Cr10〜22%、Mo3
〜8%の理由は、Coを含有した条件において耐食性と
加工性を有する最適範囲を示し、この下限未満では耐食
性が不十分で、この上限を越えると冷間加工において硬
くなり加工困難になるため不適当である。
14〜28%で好ましい結果が得られた。Feは廉価材
料であり、コストを安くするには多い方が良いが、多す
ぎると耐食性が低下する。4〜26%で好ましい結果が
得られた。
に際してマトリクスの軟化を助けるが、多すぎると耐食
性を劣化させる。0.1〜3.0%で好ましい結果が得
られた。Al、Siは脱酸の効果及び機械的強度を高め
る効果がある。0.1〜3.0%で好ましい結果が得ら
れた。
及び機械的強度を高める効果がある。0.1〜3.0%
で好ましい結果が得られた。Cはマトリクスに固溶する
ほか、Cr、Mo、W、Nb等と炭化物を形成し、機械
的強度を高めるが、多すぎると靱性の低下、耐食性の劣
化の原因となる。0.2%以下で好ましい結果が得られ
た。
成は重量比で少なくとも、Co28〜40%、Ni26
〜45%、Cr18〜25%、Mo7〜12%、Mn、
Tiの1種以上各0.1〜1.0%、Fe1.1〜3.
0%、Nb0.5〜2.0%、C≦0.05%、及び不
可避不純物より成る合金を示す。これらに、熱間加工性
を良くするために、ミッシュメタル、B等を加えても良
い。次に、組成範囲をこのように限定した理由を述べ
る。
欠け脆さを減じ、疲労強度を高め、高温強度を高める効
果があるが、28%未満ではその効果が弱く、40%を
越えるとマトリクスが硬くなり過ぎて加工困難となるた
め、28〜40%とした。Niは加工性を維持し、耐食
性を高める効果があり、26〜45%で好ましい結果が
得られた。
である。18%未満では優れた耐食性を得る効果が弱
く、25%を越えると加工性と靱性が低下することか
ら、18〜25%とした。Moはマトリクスに固溶して
これを強化する効果、及びCrとの共存において耐食性
を高める効果があるが、7%未満では所望する効果が得
られず、12%を越えると加工性が急激に低下するこ
と、及び脆いσ相が生成しやすくなることから、7〜1
2%とした。
る効果があるが、0.5%未満ではこの効果が弱く、
2.0%を越えると硬くなり過ぎ加工性が低下すること
から、0.%〜2.0%とした。Mnは脱酸、脱硫の効
果、及び溶体化に際してマトリクスの軟化を助ける効果
があるが、多過ぎると耐食性を劣化させる。0.1〜
1.0%で好ましい結果が得られた。
及び機械的強度を高める効果がある。0.1〜1.0%
で好ましい結果が得られた。Feは廉価材料でありコス
トを安くするためには多い方よいが、多過ぎると耐食性
が劣化する。1.1〜3.0%で好ましい結果が得られ
た。
o、Nb等と炭化物を形成するが、0.05%を越える
と耐食性劣化の原因なるので、0.05%以下とした。
これらのCo基合金あるいはCo−Ni基合金を用いて
薄板に冷間圧延する。冷間圧延した薄板は、必要に応じ
て焼鈍してもよい。この薄板をベローズに加工するが、
その際、冷間で塑性変形を受けるため、加工硬化して機
械的強度が高くなる。その後、おおよそ600℃で時効
処理することにより、機械的強度及び疲労強度はさらに
高くなる。Co基合金の代表的合金A、及びCo−Ni
基合金の代表的合金Bの冷間加工率と引張強さの関係を
夫々図3、図4に示す。また、合金A、合金Bの冷間加
工率と疲労強度の関係を図5に示す。これらの合金A、
Bは、冷間加工率が高くなるに従い、機械的強度が著し
く向上し、時効処理することにより機械的強度はさらに
向上し、疲労強度も向上することがわかる。
D、E、F、G、及びCo−Ni基合金の合金例であ
る、合金B、H、I、J、K、Lの組成と、比較材とし
て、SUS316L、ハステロイ合金、インコネル71
8の組成を、表1、表2、表3に重量比で示す。
冷間圧延で厚さ0.3mmの薄板にした後、造管加工に
より外径25mm、肉厚0.15mm、の素管に仕上げ
た。その素管を用いて、エラストマー成形法により図1
のようなUタイプ成形ベローズを作成した。苛酷な冷間
加工にもかかわらず成形性は良好であった。その後、真
空熱処理炉で時効処理した。最後に、ベローズの両端に
フランジを溶接して取りつけた。溶接性も良好であっ
た。これらのベローズを、以下本発明Uタイプベローズ
と称する。また、比較材のSUS316L、ハステロイ
合金、インコネル718でも同一寸法のベローズを作成
した。これらのベローズを、以下比較Uタイプベローズ
と称する。
ローズを用いて、耐久試験を行った。耐久試験は、ベロ
ーズに内圧を加えながら、圧縮方向と引張方向に所定の
変位量の伸縮を繰り返し、破損するまでの繰り返し数を
調べた。表4に耐久試験結果を示す。
数は、118〜358万回であり、比較Uタイプベロー
ズの4〜92万回に比べ、遥かに耐久性に優れているこ
とがわかる。
D、E、F、G、及びCo−Ni基合金の合金B、H、
I、J、K、Lを用いて、冷間圧延で厚さ0.12mm
の薄板にした素材を、金型でリング状に打ち抜き、プレ
ス加工で波形に成形した。このリングを溶接して繋ぎ、
図2ようなYタイプ溶接ベローズを作成した。これらの
ベローズを、以下本発明Yタイプ溶接ベローズと称す
る。また、比較材のインコネル718でも同一寸法のベ
ローズを作成した。このベローズを、以下比較Yタイプ
溶接ベロズと称する。
プ溶接ベローズを用いて、耐久試験を行った。耐久試験
は、400℃の温度下で圧縮を繰り返し、破損するまで
の繰り返し数を調べた。表5に耐久試験結果を示す。
返し数は、101〜335万回であり、比較Yタイプ溶
接ベローズの78万回に比べ、遥かに高温下での耐久性
に優れていることがわかる。
ハステロイ合金、インコネル718の薬液中(液温60
℃)での腐食減量(mg/cm2 ・Hr)を表6に示
す。
耐食性に優れていることがわかる。
施され、以下に記載されるような効果を奏する。本発明
ベローズは耐食性に優れ、機械的強度が高く、疲労強度
が高くて耐久性に優れているため、例えば、半導体製造
に使用する腐食性ガスの供給系や、腐食性化学薬液のプ
ラント等のバルブやフレキシブル継ぎ手に使用するベロ
ーズとして最適である。また、本発明ベローズは、高負
荷に耐えることから、自由長に対する変形量が従来より
も大きくとることが可能なので、ベローズをコンパクト
にすることができる。さらに、本発明ベローズを使用す
る各機器の長寿命化によるメンテナンスフリー化が可能
となる。
形ベローズとYタイプ溶接ベローズの例を記述したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、Ω
(オメガ)タイプ成形ベローズや平形溶接ベローズ等、
他のタイプのベローズを用いても、同様の優れた効果を
奏することは上記より明らかである。
示す図である。
示す図である。
労強度の関係を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ベローズの組成は重量比で少なくとも、
Co36〜46%、Ni14〜28%、Cr10〜22
%、Mo3〜8%、Mn、Si、Ti、Alの1種以上
各0.1〜3.0%、Fe4〜26%、C≦0.2%、
及び不可避不純物から成るCo基合金を用いることを特
徴とするベローズ。 - 【請求項2】 ベローズの組成は重量比で、Co38.
0〜39.4%、Ni16.0〜17.0%、Cr1
1.6〜12.2%、Mo3.8〜4.2%、Mn0.
5〜1.1%、Si0.8〜1.05%、Ti0.4〜
0.8%、Al0.04〜0.12%、W3.85〜
4.15%、Fe20.0〜25.0%、C≦0.03
%から成るCo基合金を用いることを特徴とするベロー
ズ。 - 【請求項3】 組成は重量比で少なくとも、Co36〜
46%、Ni14〜28%、Cr10〜22%、Mo3
〜8%、Mn、Si、Ti、Alの1種以上各0.1〜
3.0%、Fe4〜26%、C≦0.2%、及び不可避
不純物から成るCo基合金を用いることを特徴とするベ
ローズ。 - 【請求項4】 組成は重量比で、Co38.0〜39.
4%、Ni16.0〜17.0%、Cr11.6〜1
2.2%、Mo3.8〜4.2%、Mn0.5〜1.1
%、Si0.8〜1.05%、Ti0.4〜0.8%、
Al0.04〜0.12%、W3.85〜4.15%、
Fe20.0〜25.0%、C≦0.03%から成るC
o基合金を用いることを特徴とするベローズ。 - 【請求項5】 組成は重量比で少なくとも、Co28〜
40%、Ni26〜45%、Cr18〜25%、Mo7
〜12%、Mn、Tiの1種以上各0.1〜1.0%、
Fe1.1〜3.0%、Nb0.5〜2.0%、C≦
0.05%、及び不可避不純物から成るCo-Ni基合
金を用いることを特徴とするベローズ。 - 【請求項6】 組成は重量比で、C≦0.03%、ミッ
シュメタル0.01〜0.02%、Mn0.1〜0.5
%、Ni31.4〜33.4%、Cr19.5〜20.
5%、Mo9.5〜10.5%、Nb0.8〜1.2
%、Ti0.3〜0.7%、Co30.9〜37.2
%、Fe1.1〜2.1%から成るCo−Ni基合金を
用いることを特徴とするベローズ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08282536A JP3114009B2 (ja) | 1995-10-24 | 1996-10-24 | 高耐食性ベローズ |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7-276033 | 1995-10-24 | ||
JP27603395 | 1995-10-24 | ||
JP08282536A JP3114009B2 (ja) | 1995-10-24 | 1996-10-24 | 高耐食性ベローズ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09176766A JPH09176766A (ja) | 1997-07-08 |
JP3114009B2 true JP3114009B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=26551715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08282536A Expired - Fee Related JP3114009B2 (ja) | 1995-10-24 | 1996-10-24 | 高耐食性ベローズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3114009B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4482404B2 (ja) * | 2004-08-30 | 2010-06-16 | セイコーインスツル株式会社 | 耐食性パイプとその製造方法及び耐食性パイプを用いたマスフローセンサ。 |
US7708028B2 (en) * | 2006-12-08 | 2010-05-04 | Praxair Technology, Inc. | Fail-safe vacuum actuated valve for high pressure delivery systems |
EP2169690B1 (en) | 2008-09-24 | 2012-08-29 | ABB Technology AG | Pressure compensator |
JP2012093107A (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Yokogawa Electric Corp | 圧力センサ |
CN102230120B (zh) * | 2011-06-20 | 2013-01-02 | 丹阳市龙鑫合金有限公司 | 航空高压舱用高性能弹性合金材料及其生产方法 |
JP5854409B2 (ja) * | 2014-07-03 | 2016-02-09 | セイコーインスツル株式会社 | ダイヤフラム、圧力センサ、及びダイヤフラムの製造方法 |
CN106498147B (zh) * | 2016-12-14 | 2019-01-01 | 四川德胜集团钒钛有限公司 | 一种轧钢加热炉滑块的制备工艺 |
-
1996
- 1996-10-24 JP JP08282536A patent/JP3114009B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09176766A (ja) | 1997-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4171218A (en) | Anticorrosive bellows | |
EP1259656B1 (en) | Duplex stainless steel | |
JPS59176501A (ja) | ボイラチユ−ブ | |
EP0157509B1 (en) | Sintered stainless steel and production process therefor | |
JP3114009B2 (ja) | 高耐食性ベローズ | |
EP0525331B1 (en) | Heat resisting, ferritic steel with high chromium content and having improved resistance to embrittlement by intergranular precipitation of copper | |
EP2280089A1 (en) | Duplex stainless steels | |
JP2018150606A (ja) | オーステナイト系ステンレス鋼板およびガスケット | |
JP2008075119A (ja) | 耐熱ばね用合金線及びそれを用いた耐熱ばね製品 | |
JP4022991B2 (ja) | フェライト−マルテンサイト2相ステンレス溶接鋼管 | |
JP4752620B2 (ja) | ベローズ素管用フェライト系ステンレス鋼板 | |
JP2003534456A (ja) | オーステナイト合金 | |
CN1192517A (zh) | 形状记忆不锈钢管接头 | |
JP3506088B2 (ja) | 耐疲労特性に優れたコイルドチュービング用マルテンサイト系ステンレス鋼とそれからの製造法 | |
JP2008095639A (ja) | 圧縮機用ダイアフラム | |
JP4752619B2 (ja) | ベローズ素管用フェライト系ステンレス鋼板 | |
WO2006068258A1 (ja) | 拡管加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼溶接管 | |
JP2010255036A (ja) | コルゲート管用フェライト系ステンレス鋼 | |
JP2005015826A (ja) | 耐熱ばね用ステンレス鋼線、及びそれを用いた耐熱ばね製品 | |
JP2002105599A (ja) | 高耐食低熱膨張合金 | |
JPH10280102A (ja) | ベローズ用フェライト系ステンレス鋼製シームレスパイプ及びそれによるベローズ | |
JPS602653A (ja) | 析出強化型ニツケル基合金の製造法 | |
JP3510787B2 (ja) | 曲げ性の優れた高強度高靭性ステンレス鋼板 | |
JPH0931577A (ja) | ダイヤフラム | |
JP2727865B2 (ja) | 高強度高耐食性継目無鋼管の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090929 Year of fee payment: 9 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090929 Year of fee payment: 9 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100929 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100929 Year of fee payment: 10 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100929 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110929 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120929 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130929 Year of fee payment: 13 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |