JPH01177330A - 耐食性および耐摩耗性のすぐれたＮｉ基合金 - Google Patents
耐食性および耐摩耗性のすぐれたＮｉ基合金Info
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- JPH01177330A JPH01177330A JP173688A JP173688A JPH01177330A JP H01177330 A JPH01177330 A JP H01177330A JP 173688 A JP173688 A JP 173688A JP 173688 A JP173688 A JP 173688A JP H01177330 A JPH01177330 A JP H01177330A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
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。
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、フッ酸をはじめとする各種酸に対して良好な
耐食性を有し、かつ、酸化物粒子、炭化物粒子などの各
種硬質粒子に対して良好な耐摩耗性を有する耐食性およ
び耐摩耗性のすぐれたＮｉ基合金に関するものである。
耐食性を有し、かつ、酸化物粒子、炭化物粒子などの各
種硬質粒子に対して良好な耐摩耗性を有する耐食性およ
び耐摩耗性のすぐれたＮｉ基合金に関するものである。
ガラス繊維、炭素繊維などの強化繊維やＳ Ｌ ＣｒＳ
ｉｎ２．ＡＬ、Ｏ，などの各種硬質粒子を含むフッ素樹
脂などのプラスチックおよびゴムなどの可塑物の射出成
形および押出成形に代表されるような厳しい腐食摩耗環
境において使用される材料には、すぐれた耐食性と硬質
粒子に対する耐摩耗性が同時に要求される。従来このよ
うな環境において使用される材料として、耐食性のすぐ
れたハステロイ−ＣのようなＮ ｉ−Ｃｒ−Ｍ ｏ系合
金や、耐摩耗性のすぐれたＪＩＳ ５ＫＤＩＩ相当の
Ｆｅ−Ｃ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ系合金をはじめとする各種耐
摩耗鋼やＣｒ−Ｍ ｏ ！ｌなどの構造用合金鋼および
耐摩耗性改善のため、これらに浸炭、窒化、Ｃｒメツキ
などの表面処理を施したものが知られている。
ｉｎ２．ＡＬ、Ｏ，などの各種硬質粒子を含むフッ素樹
脂などのプラスチックおよびゴムなどの可塑物の射出成
形および押出成形に代表されるような厳しい腐食摩耗環
境において使用される材料には、すぐれた耐食性と硬質
粒子に対する耐摩耗性が同時に要求される。従来このよ
うな環境において使用される材料として、耐食性のすぐ
れたハステロイ−ＣのようなＮ ｉ−Ｃｒ−Ｍ ｏ系合
金や、耐摩耗性のすぐれたＪＩＳ ５ＫＤＩＩ相当の
Ｆｅ−Ｃ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｖ系合金をはじめとする各種耐
摩耗鋼やＣｒ−Ｍ ｏ ！ｌなどの構造用合金鋼および
耐摩耗性改善のため、これらに浸炭、窒化、Ｃｒメツキ
などの表面処理を施したものが知られている。
しかしながら、前者のＮｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金は耐食性
は良好であるが、耐摩耗性が不十分であり、冷間加工に
よりかたさを高め、耐摩耗性を改善するなどの対策がと
られているが、依然十分とは言えない。また、後者の鋼
では耐摩耗性は良いが、耐食性が不十分なため、厳しい
腐食環境での使用には適さない。以上のように腐食と摩
耗の共存する環境においては、従来の材料では必ずしも
十分ではなく、すぐれた耐食性と耐摩耗性の両者を合わ
せもつ材料が強く要望されていた。
は良好であるが、耐摩耗性が不十分であり、冷間加工に
よりかたさを高め、耐摩耗性を改善するなどの対策がと
られているが、依然十分とは言えない。また、後者の鋼
では耐摩耗性は良いが、耐食性が不十分なため、厳しい
腐食環境での使用には適さない。以上のように腐食と摩
耗の共存する環境においては、従来の材料では必ずしも
十分ではなく、すぐれた耐食性と耐摩耗性の両者を合わ
せもつ材料が強く要望されていた。
本発明はかかる点に鑑み、すぐれた耐食性と耐摩耗性を
合わせもつ新規なＮｉ基合金を提供するものである。
合わせもつ新規なＮｉ基合金を提供するものである。
本発明者らは、かかる問題点を解決すべく検討した結果
、耐食性の非常にすぐれたＮ ｉ−Ｃｒ−Ｍ 。
、耐食性の非常にすぐれたＮ ｉ−Ｃｒ−Ｍ 。
系合金にＣ，Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｂを所定量含有させること
により、かたさの高いＭＣ型炭化物がオーステナイト基
地に分散して耐摩耗性が大幅に向上するだけでなく、炭
化物を形成した後も基地中に残留しているＡＩ、Ｔｉ、
Ｎｂが時効処理を行なうことにより基地に整合した微細
析出物として析出することでかたさが大幅に向上し、か
つ実用上十分な耐食性が維持されることを新たに見出し
本発明をなした。
により、かたさの高いＭＣ型炭化物がオーステナイト基
地に分散して耐摩耗性が大幅に向上するだけでなく、炭
化物を形成した後も基地中に残留しているＡＩ、Ｔｉ、
Ｎｂが時効処理を行なうことにより基地に整合した微細
析出物として析出することでかたさが大幅に向上し、か
つ実用上十分な耐食性が維持されることを新たに見出し
本発明をなした。
本発明は、重量％でＣ：０．４〜１．５％、 Ｃｒ：
１０−１６％。
１０−１６％。
Ｍｏ：９〜１６％、 Ａｌ：１．５％以下さらニＴｉ：
７．５％以下とＮｂ：２〜１４％の一種または二種、残
部：Ｎｉおよび不可避的不純物よりなり、かつ、Ｃ，Ｔ
ｉ、Ｎｂ量が（Ｔｉ／４）＋（Ｎｂ／８）＞Ｃの関係を
満足することを特徴とする耐食性および耐摩耗性のすぐ
れたＮｉ基合金、または上記合金に、重量％でＦｅを１
０％以下含有せしめたことを特徴とする耐食性および耐
摩耗性のすぐれたＮｉ基合金である。
７．５％以下とＮｂ：２〜１４％の一種または二種、残
部：Ｎｉおよび不可避的不純物よりなり、かつ、Ｃ，Ｔ
ｉ、Ｎｂ量が（Ｔｉ／４）＋（Ｎｂ／８）＞Ｃの関係を
満足することを特徴とする耐食性および耐摩耗性のすぐ
れたＮｉ基合金、または上記合金に、重量％でＦｅを１
０％以下含有せしめたことを特徴とする耐食性および耐
摩耗性のすぐれたＮｉ基合金である。
以下に本発明Ｎｉ基合金の成分組成の限定理由を説明す
る。
る。
Ｃ：ＣにはＴｉ、ＮｂとＭＣ型炭化物を形成し、耐摩耗
性を向上させる作用があるが、その含有量が０．４％未
満では、十分な効果が得られず、また、１．５％を越え
て含有させると粗大な炭化物を形成し熱間加工性を害す
ることから、その含有量を０．４〜１．５％とした。
性を向上させる作用があるが、その含有量が０．４％未
満では、十分な効果が得られず、また、１．５％を越え
て含有させると粗大な炭化物を形成し熱間加工性を害す
ることから、その含有量を０．４〜１．５％とした。
Ｃｒ：Ｃｒは特に酸化性の環境での不動態化能が高く、
耐食性を向上させるのに不可欠の元素であるが、その含
有量が１０％未満では、十分な効果が得られず、また１
６％を越えて含有させるとオーステナイト組織が不安定
となることから、その含有量を１０〜１６％とした。
耐食性を向上させるのに不可欠の元素であるが、その含
有量が１０％未満では、十分な効果が得られず、また１
６％を越えて含有させるとオーステナイト組織が不安定
となることから、その含有量を１０〜１６％とした。
Ｍｏ：Ｍｏは非酸化性の酸に対する耐食性や耐孔食性の
改善に有効な元素であるが、その含有量が９％未満では
十分な効果が得られず、また１６％を越えて含有させる
とオーステナイト組織が不安定となることから、その含
有量を９〜１６％とした。
改善に有効な元素であるが、その含有量が９％未満では
十分な効果が得られず、また１６％を越えて含有させる
とオーステナイト組織が不安定となることから、その含
有量を９〜１６％とした。
Ａｌ：Ａｌには、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｎｂとともに時効により
オーステナイト基地に整合する微細析出物を形成し強度
を向上させる作用があり、若干量の含有が必要であるが
、１．５％を越えて含有させると熱間加工性が劣化する
ことから、その含有量を１．５％以下とした。
オーステナイト基地に整合する微細析出物を形成し強度
を向上させる作用があり、若干量の含有が必要であるが
、１．５％を越えて含有させると熱間加工性が劣化する
ことから、その含有量を１．５％以下とした。
Ｔｉ：ＴｉにはＮｉ、Ａｌ、Ｎｂとともに時効によリオ
ーステナイト基地に整合する微細析出物を形成し強度を
向上させる作用があるだけでなく、ＣとともにＭＣ型炭
化物を形成し、耐摩耗性を向上させる作用があるが、７
．５％を越えて含有させると熱間加工性が劣化するだけ
でなく、耐食性が劣化することから、その含有量を７．
５％以下とした。
ーステナイト基地に整合する微細析出物を形成し強度を
向上させる作用があるだけでなく、ＣとともにＭＣ型炭
化物を形成し、耐摩耗性を向上させる作用があるが、７
．５％を越えて含有させると熱間加工性が劣化するだけ
でなく、耐食性が劣化することから、その含有量を７．
５％以下とした。
Ｎｂ：ＮｂにはＮｉ、Ａｌ、Ｔｉとともに時効によリオ
ーステナイト基地に整合する微細析出物を形成し強度を
向上させる作用があるだけでなく、ＣとともにＭＣ型炭
化物を形成し、耐摩耗性を向上させる作用があるが、そ
の含有量が２％未満では、十分な効果が得られず、また
１４％を越えて含有させると熱間加工性が劣化すること
から、その含有量を２〜１４％とした。
ーステナイト基地に整合する微細析出物を形成し強度を
向上させる作用があるだけでなく、ＣとともにＭＣ型炭
化物を形成し、耐摩耗性を向上させる作用があるが、そ
の含有量が２％未満では、十分な効果が得られず、また
１４％を越えて含有させると熱間加工性が劣化すること
から、その含有量を２〜１４％とした。
Ｆｃ：Ｆｅには熱間加工性を向上させる作用があるが、
１０％を越えて含有させると強度、耐食性が劣化するこ
とから、その含有量を１０％以下とした。
１０％を越えて含有させると強度、耐食性が劣化するこ
とから、その含有量を１０％以下とした。
不可避的不純物：不可避的不純物として通常、Ｓｉ、Ｍ
ｎ、Ｐ、Ｓ等を含有するが、上記特性を害さないように
するにはその含有量をそれぞれＳｉ：１％以下、Ｍｎ：
１％以下、Ｐ ： ０．０５％以下、 Ｓ：０．０５％
以下とすることが望ましい。
ｎ、Ｐ、Ｓ等を含有するが、上記特性を害さないように
するにはその含有量をそれぞれＳｉ：１％以下、Ｍｎ：
１％以下、Ｐ ： ０．０５％以下、 Ｓ：０．０５％
以下とすることが望ましい。
Ｃ，Ｔｉ、Ｎｂ量の間の関係：
Ｔｉ、ＮｂはＣとともにＭＣ型炭化物を形成するだけで
なく、炭化物を形成したのちもオーステナイト基地中に
残留している余剰のＴｉ、Ｎｂは時効処理によりＡ Ｉ
ＨＮ ｉとともにオーステナイト基地に整合する微細
析出物を形成しかたさを向上させる作用があるが、（Ｔ
ｉ／４） ＋ （Ｎ ｂ／８）≦ＣではＴｉ。
なく、炭化物を形成したのちもオーステナイト基地中に
残留している余剰のＴｉ、Ｎｂは時効処理によりＡ Ｉ
ＨＮ ｉとともにオーステナイト基地に整合する微細
析出物を形成しかたさを向上させる作用があるが、（Ｔ
ｉ／４） ＋ （Ｎ ｂ／８）≦ＣではＴｉ。
ＮｂはＭＣ型炭化物を形成したのち、基地中にＴｉ。
Ｎｂがほとんど残留しないため１時効処理によりかたさ
を向上させることができず、耐摩耗性も劣化する。この
ため（Ｔｉ／４）＋（Ｎｂ／８）＞Ｃとした。
を向上させることができず、耐摩耗性も劣化する。この
ため（Ｔｉ／４）＋（Ｎｂ／８）＞Ｃとした。
以下、本発明を実施例により説明する。
第１表に示す組成の本発明合金１〜１２および比較合金
１３．１４を真空誘導溶解炉にて溶解し。
１３．１４を真空誘導溶解炉にて溶解し。
鋳造した。ここで比較合金１３．１４は（Ｔｉ／４）＋
（Ｎｂ／８）＞Ｃを満足しない組成の合金である。
（Ｎｂ／８）＞Ｃを満足しない組成の合金である。
鋳造後１１７０℃で２０時間加熱保持し、均質化させた
後、約１１５０℃で熱間加工し、３０ｍｍ角の棒材に仕
上げた。さらにｔｏｓｏ℃に１時間加熱保持後油冷の固
溶化処理の後、７２０℃に８時間保持後６２０℃まで炉
冷し、引き続いて６２０℃で８時間保持後空冷の時効処
理を行なった。
後、約１１５０℃で熱間加工し、３０ｍｍ角の棒材に仕
上げた。さらにｔｏｓｏ℃に１時間加熱保持後油冷の固
溶化処理の後、７２０℃に８時間保持後６２０℃まで炉
冷し、引き続いて６２０℃で８時間保持後空冷の時効処
理を行なった。
また従来合金１５は、フッ酸耐食性の非常にすぐれたＮ
ｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金であり、耐摩耗性が要求される場
合には、冷間加工によりかたさを上げて使用されるもの
である。本合金も本発明合金と同じく、真空誘導溶解に
て溶解、鋳造後、１１５０℃で熱間加工し中間焼鈍を行
ない、さらに約３０％の加工率で冷間引抜を行ない１５
ｍｍφの棒材に仕上げた。
ｉ−Ｃｒ−Ｍｏ系合金であり、耐摩耗性が要求される場
合には、冷間加工によりかたさを上げて使用されるもの
である。本合金も本発明合金と同じく、真空誘導溶解に
て溶解、鋳造後、１１５０℃で熱間加工し中間焼鈍を行
ない、さらに約３０％の加工率で冷間引抜を行ない１５
ｍｍφの棒材に仕上げた。
従来合金１６は、ある程度の耐食性も有する耐摩耗性の
良好なＪＩＳ ５ＫＤＩＩ相当の耐摩耗鋼であり、試
料は市販の鋼材より採取し、１０３０℃に加熱保持後油
冷し、さらに５２５℃に１時間加熱保持後空冷の焼もど
し処理を２回行なった。
良好なＪＩＳ ５ＫＤＩＩ相当の耐摩耗鋼であり、試
料は市販の鋼材より採取し、１０３０℃に加熱保持後油
冷し、さらに５２５℃に１時間加熱保持後空冷の焼もど
し処理を２回行なった。
これらについて、かたさ、フッ酸耐食性および粉体耐摩
耗性を調べた。フッ酸耐食性は４０℃のｌＯ％ＨＦ水溶
液中に１０時間浸漬したのち、その腐食減量を測定する
ことにより評価した。また粉体耐摩耗性は、６随φの試
験片をＳｉＣを研磨粒子とする３２０番の研磨紙上を回
転数９８０ｒｐ＋ｓ、荷重５ｋｇｆ。
耗性を調べた。フッ酸耐食性は４０℃のｌＯ％ＨＦ水溶
液中に１０時間浸漬したのち、その腐食減量を測定する
ことにより評価した。また粉体耐摩耗性は、６随φの試
験片をＳｉＣを研磨粒子とする３２０番の研磨紙上を回
転数９８０ｒｐ＋ｓ、荷重５ｋｇｆ。
送り速度６０＋ｍ／分で１０００ｍｍ走行させた後の摩
耗減量を測定することにより評価した。これらの測定結
果を第２表に示す。
耗減量を測定することにより評価した。これらの測定結
果を第２表に示す。
第２表
第２表の結果からも明らかなように、本発明合金は比較
合金に比べて、かたさ、耐摩耗性が良好であり、また本
発明合金は耐食性の非常に優れた従来合金１５に比べて
耐食性は若干低下するが。
合金に比べて、かたさ、耐摩耗性が良好であり、また本
発明合金は耐食性の非常に優れた従来合金１５に比べて
耐食性は若干低下するが。
大差なく、かたさが高く、粉体耐摩耗性が大幅にすぐれ
ており、ＭＣ型炭化物の分散により粉体耐摩耗性が、ま
た１時効析出によりかたさが大幅に向上したことがわか
る。また、かたさ、耐摩耗性の優れた従来合金１６に比
べて、本発明合金はかたさは劣るものの、耐食性および
粉体耐摩耗性が大幅にすぐれていることがわかる。この
ように本発明合金は、従来合金が合わせもたなかったす
ぐれた耐食性と耐摩耗性を合わせもった合金であること
がわかる。
ており、ＭＣ型炭化物の分散により粉体耐摩耗性が、ま
た１時効析出によりかたさが大幅に向上したことがわか
る。また、かたさ、耐摩耗性の優れた従来合金１６に比
べて、本発明合金はかたさは劣るものの、耐食性および
粉体耐摩耗性が大幅にすぐれていることがわかる。この
ように本発明合金は、従来合金が合わせもたなかったす
ぐれた耐食性と耐摩耗性を合わせもった合金であること
がわかる。
また第１図に（Ｔｉ／４）＋（Ｎｂ／８）−Ｃとかたさ
の関係を、第２図に（Ｔｉ／４）＋（Ｎｂ／８） Ｃ
と摩耗減量の関係を示す。第１図、第２図からもわかる
ように、Ｃ，Ｔｉ、Ｎｂ量の関係が（Ｔ ｉ／４） ＋
（Ｎ ｂ／８）〉Ｃを満足しないとかたさ、耐摩耗性
が劣化しており、（Ｔ ｉ／４） ＋ （Ｎ ｂ／８）
＞ Ｃを満足する必要があることかわかる。
の関係を、第２図に（Ｔｉ／４）＋（Ｎｂ／８） Ｃ
と摩耗減量の関係を示す。第１図、第２図からもわかる
ように、Ｃ，Ｔｉ、Ｎｂ量の関係が（Ｔ ｉ／４） ＋
（Ｎ ｂ／８）〉Ｃを満足しないとかたさ、耐摩耗性
が劣化しており、（Ｔ ｉ／４） ＋ （Ｎ ｂ／８）
＞ Ｃを満足する必要があることかわかる。
Ｃ発明の効果〕
以上説明したように本発明合金は、すぐれた耐食性と耐
摩耗性を合わせもった合金であり、種々の腐食・摩耗環
境で使用すれば、従来に比べて長期間の使用に耐えるこ
とができ、工業上顕著な効果を有するものである。
摩耗性を合わせもった合金であり、種々の腐食・摩耗環
境で使用すれば、従来に比べて長期間の使用に耐えるこ
とができ、工業上顕著な効果を有するものである。
第１図は（Ｔｉ／４）＋（Ｎｂ／８） Ｃとかたさの
関係、第２図は（Ｔｉ／４）＋（Ｎｂ／８）−Ｃと摩耗
減量の関係を示した図である。 ３３１図 −０，５００，５１，０
関係、第２図は（Ｔｉ／４）＋（Ｎｂ／８）−Ｃと摩耗
減量の関係を示した図である。 ３３１図 −０，５００，５１，０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 重量％でＣ：０．４〜１．５％、Ｃｒ：１０〜１６
％、Ｍｏ：９〜１６％、Ａｌ：１．５％以下さらにＴｉ
：７．５％以下とＮｂ：２〜１４％の一種または二種、
残部：Ｎｉおよび不可避的不純物よりなり、かつ、Ｃ、
Ｔｉ、Ｎｂ量が（Ｔｉ／４）＋（Ｎｂ／８）＞Ｃの関係
を満足することを特徴とする耐食性および耐摩耗性のす
ぐれたＮｉ基合金。 ２ 重量％でＣ：０．４〜１．５％、Ｃｒ：１０〜１６
％、Ｍｏ：９〜１６％、Ａｌ：１．５％以下、Ｆｅ：１
０％以下さらにＴｉ：７．５％以下とＮｂ：２〜１４％
の一種または二種、残部：Ｎｉおよび不可避的不純物よ
りなり、かつ、Ｃ、Ｔｉ、Ｎｂ量が（Ｔｉ／４）＋（Ｎ
ｂ／８）＞Ｃの関係を満足することを特徴とする耐食性
および耐摩耗性のすぐれたＮｉ基合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP173688A JPH01177330A (ja) | 1988-01-07 | 1988-01-07 | 耐食性および耐摩耗性のすぐれたＮｉ基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP173688A JPH01177330A (ja) | 1988-01-07 | 1988-01-07 | 耐食性および耐摩耗性のすぐれたＮｉ基合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01177330A true JPH01177330A (ja) | 1989-07-13 |
Family
ID=11509851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP173688A Pending JPH01177330A (ja) | 1988-01-07 | 1988-01-07 | 耐食性および耐摩耗性のすぐれたＮｉ基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01177330A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11939646B2 (en) | 2018-10-26 | 2024-03-26 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Corrosion and wear resistant nickel based alloys |
-
1988
- 1988-01-07 JP JP173688A patent/JPH01177330A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11939646B2 (en) | 2018-10-26 | 2024-03-26 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Corrosion and wear resistant nickel based alloys |
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