JPH0257138B2

JPH0257138B2 -

Info

Publication number: JPH0257138B2
Application number: JP60178289A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Takizawa; Akira Mihashi
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1985-08-13
Filing date: 1985-08-13
Publication date: 1990-12-04
Also published as: JPS6240337A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕この発明は、特に高強度および高硬度を有し、
かつ耐食性にもすぐれたNi−Cr−Mo系鋳造合金
に関するものである。〔従来の技術〕一般に、化学プラント、電気めつき装置、およ
び半導体装置などの構造用鋳物部材、食品加工お
よび医療用器具、さらに海水などにさらされる各
種刃物や手工具等の鋳物部材の製造には、すぐれ
た耐食性が要求されることから、各種の耐食性
Ni基鋳造合金が用いられている。〔発明が解決しようとする問題点〕しかし、近年、上記の耐食性Ni基鋳造合金が
適用されている産業分野においても軽量化および
薄肉化が要求されるようになつてきたが、上記の
各種耐食性Ni基鋳造合金は、すぐれた耐食性を
もつものの、強度および硬さが不十分なために、
これらの要求を満足することができないのが現状
である。〔問題点を解決するための手段〕そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、すぐれた耐食性を具備した上で、さらに高強
度と高硬度を有する鋳造合金を開発すべく研究を
行なつた結果、重量％で（以下％は重量％を示
す）、 Cr：23％超〜42％、 Mo：17％超〜28％、（ただしCr＋Mo：45％超〜55％）、を含有し、さらに必要に応じて、 (a) Fe：１〜10％、 (b) Ｗ、Cu、およびＶのうちの１種または２種
以上：0.1〜５％、 (c) Co：0.1〜５％、以上(a)〜(c)のうちの１種または２種以上を含有
し、残りがNiと不可避不純物からなる組成を有
するNi−Cr−Mo系鋳造合金は、すぐれた耐食性
を有し、かつ熱処理により位相的最密構造を有す
る金属間化合物が素地中に微細に分散析出した組
織をもつようになるが、この状態で高強度と高硬
度を示すようになるという研究結果を得たのであ
る。なお、この発明のNi−Cr−Mo系鋳造合金にお
ける金属間化合物は、上記の通り位相的最密構造
を有するが、「位相的最密構造」とは、昭和55年
７月15日発行の長崎誠三編、「金属用語集」、第
121頁によれば、「Laves相やσ相のように原子団
を構成単位の一つとして最密構造を組んでる結晶
構造」をいい、具体的にはNi−Cr−Mo系３元状
態図のσ相およびｐ相に相当する組成の金属間化
合物がこれに該当するものである。また、上記の位相的最密構造を有する金属間化
合物は、この発明の上記成分組成を有するNi−
Cr−Mo系鋳造合金においては、1150〜1250℃の
温度で均質化処理を行なつた後、850〜1100℃の
温度に加熱保持することにより素地中に微細均一
に分散析出させることができる。したがつて、この発明は、上記研究結果にもと
づいてなされたものであつて、 Cr：23％超〜42％、 Mo：17％超〜28％、（ただしCr＋Mo：45％超〜55％）、を含有し、さらに必要に応じて、 (a) Fe：１〜10％、 (b) Ｗ、Cu、およびＶのうちの１種または２種
以上：0.1〜５％、 (c) Co：0.1〜５％、以上(a)〜(c)のうち１種または２種以上を含有
し、残りがNiと不可避不純物からなる組成を有
し、かつ素地中に位相的最密構造を有する金属間
化合物が分散析出した組織を有する、高強度、高
硬度、および高耐食性をもつたNi−Cr−Mo系鋳
造合金に特徴を有するものである。つぎに、この発明の鋳造合金の成分組成を上記
の通りに限定した理由を説明する。 (a) CrおよびMo CrおよびMo成分には、いずれも素地に固溶
して、これの耐食性を向上させるほか、素地に
微細に分散する位相的最密構造の金属間化合物
（以下TCP相という）を形成して、合金の強度
と硬さを著しく向上させる作用があるが、その
含有量が、CrおよびMoのいずれかでも、Cr：
23％以下、Mo：17％以下の場合には前記作用
が安定して得られないので、Cr：23％超にし
て、Mo：17％超の含有が必要であり、しかし
この場合CrとMoの合量：（Cr＋Mo）が45％以
下の場合には、塑性加工が可能なので必ずしも
鋳造による鋳物部材の製造には必要でなく、し
たがつて、必然的に鋳造による鋳物部材の製造
を必要とする（Cr＋Mo）の下限値は45％超と
なるものであり、一方、CrおよびMoのいずれ
かでも、Crの場合：42％、Moの場合：28％を
越えても、またこれら両者の含量が55％を越え
ても溶湯の流動性が劣化し、特に小物や複雑形
状鋳物の製造が困難になることから、その含有
量を、Cr：23％超〜42％、Mo：17％超〜28％
にして、Cr＋Mo：45％超〜55％と定めた。 (b) Fe Fe成分には、Niの一部を代替しても合金特
性を何ら損なわない作用があるので、経済性を
考慮してNi含有量の一部をFeで置換する場合
があるが、その含有量が１％未満では所望の経
済効果が得られず、一方10％を越えて含有させ
る耐食性が劣化するようになつていることか
ら、その含有量を１〜10％と定めた。 (c) Ｗ、CuおよびＶこれらの成分には、合金の耐食性を一段と向
上せしめる作用があるので、特により一層の耐
食性が要求される場合に必要に応じて含有され
るが、その含有量が0.1％未満では所望の耐食
性向上効果が得られず、一方その含有量が５％
を越えると、鋳造欠陥が発生するようになるこ
とから、その含有量を0.1〜５％と定めた。 (d) Co Co成分には、機械的性質、特に硬さを増し
て、耐摩耗性を向上させる作用があるので、こ
れらの特性が要求される場合に必要に応じて含
有されるが、その含有量が0.1％未満では所望
の硬さ向上効果が得られず、一方その含有量が
５％を越えてもより一層の向上効果は得られな
いことから、経済性を考慮して、その含有量を
0.1〜５％と定めた。 (e) 不可避不純物合金溶製時に脱酸剤や脱硫剤を使用するので
不可避不純物としてMn、Mg、Ｃ、およびSi
などの含有は避けられないが、これらの含有量
が、それぞれMn：0.1％以下、Mg：0.05％以
下、Ｃ：0.2％以下、およびSi：0.8％以下であ
れば、合金特性が何らそこなわれるものではな
い。〔実施例〕つぎに、この発明のNi−Cr−Mo系鋳造合金を
実施例により具体的に説明する。通常の高周波炉を用い、Ar雰囲気中で、それ
ぞれ第１表に示される成分組成をもつた溶湯を調
製し、直径：60mm〓×長さ：200mmの寸法をもつた
鋳物に鋳造し、この鋳物に、1150〜1250℃の範囲
内の所定温度に10時間保持の条件で均質化処理を
施した後、850〜1100℃の範囲内で所定温度に３
時間保持の条件で熱処理を施して、素地中に微細
均一にTCP相を分散析出させることにより本発
明鋳造合金１〜26の鋳物を製造した。また、比較の目的で、成分組成を第１表に示さ
れる組成とし、かつ熱処理を500〜800℃の範囲内
の所定温度に３時間保持の条件で行なう以外は同
一の条件で、従来耐食性のすぐれたNi基鋳造

【表】

〔発明の効果〕

第１表に示される結果から、本発明鋳造合金１
〜26は、いずれも従来鋳造合金１〜３と同等ある
いはこれ以上のすぐれた耐食性を示し、かつこれ
より著しく高い強度と硬さをもつことが明らかで
ある。上述のように、この発明のNi−Cr−Mo系鋳造
合金は、すぐれた耐食性と共に高強度と高硬度を
有するので、これを特に耐食性が要求される産業
分野に用いた場合に、軽量化と薄肉化をはかるこ
とができるようになるのである。

Claims

【特許請求の範囲】１ Cr：23％超〜42％、 Mo：17％超〜28％、（ただしCr＋Mo：45％超〜55％）、を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有し、かつ素地中に位相的最
密構造を有する金属間化合物が分散析出した組織
を有することを特徴とする高強度、高硬度、およ
び高耐食性を有するNi−Cr−Mo系鋳造合金。２ Cr：23％超〜42％、 Mo：17％超〜28％、（ただしCr＋Mo：45％超〜55％）、を含有し、さらに、 Fe：１〜10％、を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有し、かつ素地中に位相的最
密構造を有する金属間化合物が分散析出した組織
を有することを特徴とする高強度、高硬度、およ
び高耐食性を有するNi−Cr−Mo系鋳造合金。３ Cr：23％超〜42％、 Mo：17％超〜28％、（ただしCr＋Mo：45％超〜55％）、を含有し、さらに、Ｗ、Cu、およびＶのうちの１種または２種以
上：0.1〜５％、を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有し、かつ素地中に位相的最
密構造を有する金属間化合物が分散析出した組織
を有することを特徴とする高強度、高硬度、およ
び高耐食性を有するNi−Cr−Mo系鋳造合金。４ Cr：23％超〜42％、 Mo：17％超〜28％、（ただしCr＋Mo：45％超〜55％）、を含有し、さらに、 Co：0.1〜５％、を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有し、かつ素地中に位相的最
密構造を有する金属間化合物が分散析出した組織
を有することを特徴とする高強度、高硬度、およ
び高耐食性を有するNi−Cr−Mo系鋳造合金。５ Cr：23％超〜42％、 Mo：17％超〜28％、（ただしCr＋Mo：45％超〜55％）、を含有し、さらに、 Fe：１〜10％、Ｗ、Cu、およびＶのうちの１種または２種以
上：0.1〜５％、を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有し、かつ素地中に位相的最
密構造を有する金属間化合物が分散析出した組織
を有することを特徴とする高強度、高硬度、およ
び高耐食性を有するNi−Cr−Mo系鋳造合金。６ Cr：23％超〜42％、 Mo：17％超〜28％、（ただしCr＋Mo：45％超〜55％）、を含有し、さらに、 Fe：１〜10％、 Co：0.1〜５％、を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有し、かつ素地中に位相的最
密構造を有する金属間化合物が分散析出した組織
を有することを特徴とする高強度、高硬度、およ
び高耐食性を有するNi−Cr−Mo系鋳造合金。７ Cr：23％超〜42％、 Mo：17％超〜28％、（ただしCr＋Mo：45％超〜55％）、を含有し、さらに、Ｗ、Cu、およびＶのうちの１種または２種以
上：0.1〜５％、 Co：0.1〜５％、を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有し、かつ素地中に位相的最
密構造を有する金属間化合物が分散析出した組織
を有することを特徴とする高強度、高硬度、およ
び高耐食性を有するNi−Cr−Mo系鋳造合金。８ Cr：23％超〜42％、 Mo：17％超〜28％、（ただしCr＋Mo：45％超〜55％）、を含有し、さらに、 Fe：１〜10％、Ｗ、Cu、およびＶのうちの１種または２種以
上：0.1〜５％、 Co：0.1〜５％、を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組
成（以上重量％）を有し、かつ素地中に位相的最
密構造を有する金属間化合物が分散析出した組織
を有することを特徴とする高強度、高硬度、およ
び高耐食性を有するNi−Cr−Mo系鋳造合金。