JP7184787B2 - 鋼組成物を均質化する方法、鋼製品の製造方法、鋼要素を均質化する方法、および鋼を含む製品の製造方法 - Google Patents
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Description
鋼は、様々な用途に有用な鉄と炭素の合金をいう。過去30年間の開発は、主として8‐9重量%のCrを有する鋼のバージョンに焦点を当ててきた。多数の鋼が開発されてきたが、商業的に実現可能になったものは非常に少ない。
本願の一部を形成する以下の図面は、記載の技術を例示するものであり、任意の態様で記載されるように、本発明の範囲を限定することを意味するものではなく、該範囲は、添付の特許請求の範囲に基づくべきである。本特許又は本出願書類は、色彩を付して作成された少なくとも1つの図面を含んでいる。彩色図面を有する本特許又は本特許出願公開の写しは,請求および必要な手数料の納付により特許庁によって提供される。
鋼を硬化させる或る伝統的な方法は、鉄の相がフェライトからオーステナイトに変化する温度、すなわち、結晶構造がBCC(体心立方)からFCC(面心立方)に変化する温度に鋼インゴットを加熱することである。上記鋼をオーステナイトに加熱する動作は、オーステナイト化と呼ばれる。オーステナイト相では、鋼は実質的により多くの炭素を固溶することができる。上記オーステナイト相の温度範囲は、組成に応じて変化し、典型的には熱力学的算出から決定されるが、特定の組成について実験的に確認することもできる。上記温度は、上記オーステナイト相の温度範囲に到達した後、或る期間維持される。該期間は、通常は実験により決定され、上記鋼組成物の全てが上記オーステナイト相に完全に遷移したことを確実にするのに十分な長さである。完全なオーステナイト化が達成されると、上記物質は、炭素が炭化物析出物を形成する時間を与えないような高い冷却速度で急冷される。これにより、上記鋼はマルテンサイト相に遷移し、該マルテンサイト相では、結晶格子がBCCに代えてBCT(体心正方晶系)となる。このプロセスの後、鋼を熱間加工し、焼準化し(第2のオーステナイト化のステップを含み得る)、かつ、焼戻して、最終的な形状および硬度を達成し得る。
HT9鋼の試料を製造し、均質化の時間および温度の変化の影響を決定し、それらを拡散距離と相関させるために評価した。下記の表1は、評価したHT9鋼の表である。まず、3つの合金タイプのHT9鋼(組成物A、B、およびD)を50kVA型真空誘導炉で溶解した。これらのインゴットの組成物には、HT9鋼の公称組成物(合金熱体A)と、HT9鋼にてCr当量が低範囲である組成物(合金熱体B)と、HT9鋼にてCr当量が高範囲であり、Mo含有量を変更した組成物(合金熱体D)とが含まれている。
既知の歴史的試料に対する空隙スエリング性能の改良を調査するために、上述の方法の実施形態を用いて、HT9鋼の幾つかの熱体を製造した。熱体FD(これは、上記の熱体Dと同じ鋼試料であり、明確にするために名前を変えたに過ぎない)、熱体CH、および熱体DHとして識別される、HT9鋼の3つの熱体を調製した。熱体CHおよびDHは同じ鋼組成であり、最終的な熱処理におけるわずかな変化においてのみ異なる。歴史的HT9と本願に記載の組成物の実施形態との相対的な比較のために、高速流動試験施設(FFTF)で使用されるACO-3ダクトからの熱体84425の歴史的HT9試料を、スエリングについて同じプロトコルを使用して試験した。
熱体FDは、先の議論において熱体Dを示すものと同じ鋼熱体であり、その調製は上述されている。ACO-3試料の調製に関する情報は、文献「Irradiation Dose And Temperature Dependence Of Fracture Toughness In High Dose HT9 Steel From The Fuel Duct Of FFTF, by Thak Sang Byun, et al., Journal of Nuclear Materials 432 (2013) pp. 1-8」にて見出すことができる。
本願に記載の方法を用いて製造された、良好に均質化された鋼は、高い性能が有益である任意の使用に適している。さらに、耐スエリング性、クリープ強度および破壊靱性が有益である場合の使用もまた、本願に記載の鋼に適している。特に、上述の実施形態を用いて製造された鋼は、該鋼が核放射線に晒される任意の用途において、改良された性能を有し得る。例えば、炉心の構成要素、格納容器、配管および構造支持体は、本願に記載の鋼が高温で使用される例である。
オーステナイト相の温度範囲が上限値を有する鋼組成物を作製するために複数の成分を溶解するステップであって、各成分は拡散率を有しているステップと、
上記鋼組成物を、完全なオーステナイト相の温度範囲における上半分内の第1の温度に加熱するステップと、
上記鋼組成物を、上記鋼組成物の上記オーステナイト相における拡散率であって、上記複数の成分の少なくとも1つの上記拡散率に基づいて決定される第1の期間の間、上記第1の温度に維持するステップと、
上記鋼組成物を加工するステップと、を含む方法。
上記第1の期間を算出するステップは、該算出のオペレーションで使用するために、不均一に分布した上記第1の成分を選択するステップをさらに含む、上記項目の何れかに記載の方法。
上記第1の期間を算出するステップは、上記不均一分布の上記特性距離に基づいて、所望の拡散距離dを選択するステップをさらに含む、上記項目の何れかに記載の方法。
上記加熱のオペレーションの前に上記鋼組成物における第1の成分の不均一分布の特性距離Bを決定するステップをさらに含み、
上記第1の期間を算出するステップは、d/Bの所望の比に基づいて所望の拡散距離dを選択するステップをさらに含む、上記項目の何れかに記載の方法。
上記鋼組成物の第1の鋼要素を検査するステップと、
上記鋼組成物の少なくとも第1の成分における第1の鋼要素における不均一分布を観察するステップと、
上記不均一分布に関する特性距離を決定するステップと、
上記鋼組成物に関するオーステナイト相の温度範囲内で均質化温度を選択するステップと、
上記不均一分布に関する上記特性距離、上記鋼組成物における上記第1の成分の拡散率、および上記選択された均質化温度に基づいて均質化の保持時間を算出するステップと、
上記鋼組成物の第2の鋼要素を上記均質化温度に加熱するステップと、
上記均質化の保持時間に基づく第1の期間の間、上記第2の鋼要素を上記均質化温度に維持するステップと、を含む方法。
上記第1の鋼要素内にて上記第1の成分の濃度が異なる領域間の距離を計測するステップをさらに含む、項目13または14に記載の方法。
上記第1の鋼要素内にて上記第1の成分の濃度が高い領域間の複数の距離を計測するステップと、
上記濃度が高い領域間の平均距離を選択するステップと、
上記平均距離を上記特性距離として使用するステップと、をさらに含む、項目13‐15の何れかに記載の方法。
上記d/Bの所望の比が、d/B≧0.75、0.9、1.0、1.1、1.25、1.5、2.0、または2.5の下限から、d/L≦10.0、5.0、4.0、2.5、2.0、または1.5の上限までである、項目18に記載の方法。
項目13‐19の何れかに記載の方法によって作製された鋼を含む製品。
Claims (10)
- 鋼組成物を均質化する方法であって、
上記鋼組成物は、重量%で、C:0.17%以上0.230%以下、Si:0.07%以上0.23%以下、Mn:0.47%以上0.83%以下、Cr:10.8%以上12.2%以下、Mo:0.65%以上1.05%以下、Ni:0.45%以上0.75%以下、V:0.17%以上0.33%以下、W:0.35%以上0.65%以下、N:0.007%以上0.033%以下を含有し、Pの含有量が0.01%以下、Sの含有量が0.003%以下、Cuの含有量が0.03%以下であり、残部がFeおよび不可避的不純物からなるHT9鋼であり、
オーステナイト相の温度範囲が上限値を有する鋼組成物を作製するために複数の成分を溶解するステップであって、各成分は拡散率を有しているステップと、
上記鋼組成物を、単相のオーステナイト相の温度範囲における上半分内の第1の温度に加熱するステップと、
上記鋼組成物を、上記鋼組成物の上記オーステナイト相におけるCrの拡散率に基づいて決定される均質化の保持時間tの間、上記第1の温度に維持するステップと、
上記鋼組成物を加工するステップと、を含み、
上記均質化の保持時間tは、上記鋼組成物に含まれるCrの拡散率に基づいて、比率d/Bがd/B>0.5を満たすように、次式を使用して算出され、
dは、Crの所定かつ所望の拡散距離であり、Bは、上記鋼組成物について予め観察されたCrの高濃度または低濃度の領域間の平均距離であり、Tは上記第1の温度であり、Dはオーステナイト相の鉄(γ-Fe)におけるCrの拡散係数であり、Qはγ-FeにおけるCrの活性化エネルギであり、かつ、kはボルツマン定数である、方法。 - 上記第1の温度が、上記オーステナイト相の温度範囲における上部25%内にあるように選択される、請求項1に記載の方法。
- 上記第1の温度が、算出されたオーステナイト相の温度範囲の上限値よりも5℃下回るように選択される、請求項1に記載の方法。
- 上記均質化の保持時間tは、上記維持のオペレーションの間に作製される上記鋼組成物のオーステナイトにおける、結果として生じる結晶粒のサイズに基づいて選択される、請求項1に記載の方法。
- 上記均質化の保持時間tは、オーステナイト結晶粒がその最長軸において1000μm、500μm、100μm、または50μm以下になるように選択される、請求項1に記載の方法。
- 上記請求項1~5の何れかに記載の方法を含む鋼製品の製造方法。
- 鋼組成物から作製される鋼要素を均質化する方法であって、
上記鋼組成物は、重量%で、C:0.17%以上0.230%以下、Si:0.07%以上0.23%以下、Mn:0.47%以上0.83%以下、Cr:10.8%以上12.2%以下、Mo:0.65%以上1.05%以下、Ni:0.45%以上0.75%以下、V:0.17%以上0.33%以下、W:0.35%以上0.65%以下、N:0.007%以上0.033%以下を含有し、Pの含有量が0.01%以下、Sの含有量が0.003%以下、Cuの含有量が0.03%以下であり、残部がFeおよび不可避的不純物からなるHT9鋼であり、
上記鋼組成物の第1の鋼要素を検査するステップと、
上記鋼組成物の少なくともCrにおける第1の鋼要素における不均一分布を観察するステップと、
上記第1の鋼要素におけるCrの高濃度または低濃度の領域間の平均距離Bを決定するステップと、
上記鋼組成物に関するオーステナイト相の温度範囲内で均質化温度を選択するステップと、
上記平均距離B、上記鋼組成物におけるCrの拡散率、および上記選択された均質化温度に基づいて均質化の保持時間tを算出するステップと、
上記鋼組成物の第2の鋼要素を上記均質化温度に加熱するステップと、
上記均質化の保持時間tの間、上記第2の鋼要素を上記均質化温度に維持するステップと、を含み、
上記均質化の保持時間tを算出するステップにおいて、上記保持時間tは、上記鋼組成物に含まれるCrの拡散率に基づいて、比率d/Bがd/B>0.5を満たすように、次式を使用して算出され、
dは、Crの所定かつ所望の拡散距離であり、Tは上記均質化温度であり、Dはオーステナイト相の鉄(γ-Fe)におけるCrの拡散係数であり、Qはγ-FeにおけるCrの活性化エネルギであり、かつ、kはボルツマン定数である、方法。 - 上記維持のオペレーションの後に、第2の鋼要素を1つ以上の鋼製品に加工するステップをさらに含む、請求項7に記載の方法。
- 上記d/Bが、0.75≦d/B≦10.0である、請求項7に記載の方法。
- 請求項7に記載の方法を含む、鋼を含む製品の製造方法。
Applications Claiming Priority (5)
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000072995A1 (fr) | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Plaque de fonderie pour masque d'ombre, son procede de traitement thermique et materiau utilise pour le masque d'ombre |
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JP2005082838A (ja) | 2003-09-05 | 2005-03-31 | Jfe Steel Kk | 高炭素ステンレス熱延鋼板の製造方法 |
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US4622079A (en) * | 1985-03-22 | 1986-11-11 | General Electric Company | Method for the dispersion of hard alpha defects in ingots of titanium or titanium alloy and ingots produced thereby |
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WO2000072995A1 (fr) | 1999-05-27 | 2000-12-07 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Plaque de fonderie pour masque d'ombre, son procede de traitement thermique et materiau utilise pour le masque d'ombre |
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JP2005082838A (ja) | 2003-09-05 | 2005-03-31 | Jfe Steel Kk | 高炭素ステンレス熱延鋼板の製造方法 |
JP2009057592A (ja) | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Jfe Steel Kk | P含有鋼を用いた鋼板素材の製造方法 |
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千星聡,熱処理技術の基礎(ものづくり基礎講座第35回技術セミナー~熱処理技術とものづくり~),東北大学金属材料研究所附属研究施設関西センター,2015年,pp.1-28,http://www.kansaicenter.imr.tohoku.ac.jp/activity.html |
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