JPH0711366A - 熱間加工性および高温水中の耐食性に優れた合金 - Google Patents
熱間加工性および高温水中の耐食性に優れた合金Info
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- JPH0711366A JPH0711366A JP15347993A JP15347993A JPH0711366A JP H0711366 A JPH0711366 A JP H0711366A JP 15347993 A JP15347993 A JP 15347993A JP 15347993 A JP15347993 A JP 15347993A JP H0711366 A JPH0711366 A JP H0711366A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】熱間加工性と耐食性に優れた合金とその製造方
法を提供する。 【構成】(1) C:0.03%以下、Si: 1.0%以下、Mn:
1.0%以下、Cr:35〜43%、Ni:40〜57%、Al: 0.5%
以下、Ti: 0.5%以下、N:0.03%以下、Ca、Mg:それ
ぞれ単独で0.0004%以上、合計で 0.001〜0.03%、Nb:
0.1〜3.0 %を含有し、不純物中のOは 0.002%以下、
Sは 0.001%以下である熱間加工性および高温水中の耐
食性に優れた合金。 (2) 上記 (1)記載の成分に加えてさらに、Mo、Wおよび
Vの1種または2種以上を合計で 0.5〜5.0 %含有する
上記 (1)の合金。 (3) 熱間加工を少なくとも1020℃以上の温度で終了させ
る上記 (1)または(2) の合金の製造方法。 【効果】本発明の合金は、Cl- 含有高温水中における耐
SCC性に優れるとともに、良好な熱間加工性を有す
る。この合金は、高温高圧水に曝される化学プラントや
原子力プラント(沸騰水型軽水炉)の炉心などの構造部
材として好適なものである。
法を提供する。 【構成】(1) C:0.03%以下、Si: 1.0%以下、Mn:
1.0%以下、Cr:35〜43%、Ni:40〜57%、Al: 0.5%
以下、Ti: 0.5%以下、N:0.03%以下、Ca、Mg:それ
ぞれ単独で0.0004%以上、合計で 0.001〜0.03%、Nb:
0.1〜3.0 %を含有し、不純物中のOは 0.002%以下、
Sは 0.001%以下である熱間加工性および高温水中の耐
食性に優れた合金。 (2) 上記 (1)記載の成分に加えてさらに、Mo、Wおよび
Vの1種または2種以上を合計で 0.5〜5.0 %含有する
上記 (1)の合金。 (3) 熱間加工を少なくとも1020℃以上の温度で終了させ
る上記 (1)または(2) の合金の製造方法。 【効果】本発明の合金は、Cl- 含有高温水中における耐
SCC性に優れるとともに、良好な熱間加工性を有す
る。この合金は、高温高圧水に曝される化学プラントや
原子力プラント(沸騰水型軽水炉)の炉心などの構造部
材として好適なものである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原子力あるいは化学プ
ラントにおいて、厚板、丸棒、パイプ、容器などの形態
で使用される材料の素材として好適な、耐食性、特に耐
応力腐食割れ性(以下、耐SCC性と記す)と熱間加工
性に優れたNi−Cr合金に関する。
ラントにおいて、厚板、丸棒、パイプ、容器などの形態
で使用される材料の素材として好適な、耐食性、特に耐
応力腐食割れ性(以下、耐SCC性と記す)と熱間加工
性に優れたNi−Cr合金に関する。
【0002】
【従来の技術】高温高圧水に曝される原子力プラント
(沸騰水型軽水炉)や化学プラントにおいて用いられる
上記の材料として、特公昭62−9186号公報や特開昭59−
232246号公報等に開示されているような、Nb添加改良 A
lloy600 合金(商品名、75%Ni−15%Cr−1.8 %Nb−7
%Fe合金、すべて重量%) や同じく改良Alloy690合金
(同、60%Ni−30%Cr−1.8 %Nb−7%Fe合金、すべて
重量%) などのNi基合金に代表される合金がある。
(沸騰水型軽水炉)や化学プラントにおいて用いられる
上記の材料として、特公昭62−9186号公報や特開昭59−
232246号公報等に開示されているような、Nb添加改良 A
lloy600 合金(商品名、75%Ni−15%Cr−1.8 %Nb−7
%Fe合金、すべて重量%) や同じく改良Alloy690合金
(同、60%Ni−30%Cr−1.8 %Nb−7%Fe合金、すべて
重量%) などのNi基合金に代表される合金がある。
【0003】しかし、このようなNb添加高CrのNi基合金
では高温延性が低く、熱間加工性が悪いため、熱間加工
時にヒビ割れや端面耳割れが生じ、所定厚さの製品が得
られにくいという問題がある。さらに、上記の合金の溶
接部では熱影響により、Nbを添加して固溶C、NをNb
(C、N)として固定し安定化した効果は消失し、Cは結晶
中に再固溶する。このため溶接熱影響部ではCr炭化物の
粒界析出によって粒界近傍にCr欠乏層が形成され、いわ
ゆる鋭敏化状態が生じて、その部分の耐食性が劣化する
現象が起こる。
では高温延性が低く、熱間加工性が悪いため、熱間加工
時にヒビ割れや端面耳割れが生じ、所定厚さの製品が得
られにくいという問題がある。さらに、上記の合金の溶
接部では熱影響により、Nbを添加して固溶C、NをNb
(C、N)として固定し安定化した効果は消失し、Cは結晶
中に再固溶する。このため溶接熱影響部ではCr炭化物の
粒界析出によって粒界近傍にCr欠乏層が形成され、いわ
ゆる鋭敏化状態が生じて、その部分の耐食性が劣化する
現象が起こる。
【0004】特開昭57−161043号公報には、Ni50〜60
%、Cr33〜38%を含有する合金にYを0.010 〜0.10%添
加して熱間加工性を改善する合金が示されている。しか
し、Yのみの添加では熱間加工性に有害なO(酸素)を
適切に抑制することはかなり困難である。
%、Cr33〜38%を含有する合金にYを0.010 〜0.10%添
加して熱間加工性を改善する合金が示されている。しか
し、Yのみの添加では熱間加工性に有害なO(酸素)を
適切に抑制することはかなり困難である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱間
加工性と高温水中の耐食性、特に耐SCC性とに優れた
合金とその製造方法を提供することにある。
加工性と高温水中の耐食性、特に耐SCC性とに優れた
合金とその製造方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の
(1)、(2) の合金と(3) のそれらの合金の製造方法にあ
る。
(1)、(2) の合金と(3) のそれらの合金の製造方法にあ
る。
【0007】(1) 重量%で、C:0.03%以下、Si: 1.0
%以下、Mn: 1.0%以下、Cr:35〜43%、Ni:40〜57
%、Al: 0.5%以下、Ti: 0.5%以下、N:0.03%以
下、Ca、Mg:それぞれ単独で0.0004%以上、合計で 0.0
01〜0.03%およびNb: 0.1〜3.0 %を含有し、残部がFe
および不可避不純物からなり、不純物中のO(酸素)は
0.002%以下、Sは 0.001%以下である熱間加工性およ
び高温水中の耐食性に優れた合金。
%以下、Mn: 1.0%以下、Cr:35〜43%、Ni:40〜57
%、Al: 0.5%以下、Ti: 0.5%以下、N:0.03%以
下、Ca、Mg:それぞれ単独で0.0004%以上、合計で 0.0
01〜0.03%およびNb: 0.1〜3.0 %を含有し、残部がFe
および不可避不純物からなり、不純物中のO(酸素)は
0.002%以下、Sは 0.001%以下である熱間加工性およ
び高温水中の耐食性に優れた合金。
【0008】(2) 上記 (1)記載の成分に加えてさらに、
重量%で、Mo、WおよびVの1種または2種以上を合計
で 0.5〜5.0 %含有する上記 (1)の熱間加工性および高
温水中の耐食性に優れた合金。
重量%で、Mo、WおよびVの1種または2種以上を合計
で 0.5〜5.0 %含有する上記 (1)の熱間加工性および高
温水中の耐食性に優れた合金。
【0009】(3) 熱間加工を少なくとも1020℃以上の温
度で終了させることを特徴とする上記(1) または上記
(2) に記載の合金の製造方法。
度で終了させることを特徴とする上記(1) または上記
(2) に記載の合金の製造方法。
【0010】本発明でいう「高温水」とは、耐SCC性
に有害なイオン種であるCl- イオンを含有する温度 250
〜350 ℃程度の水を意味する。
に有害なイオン種であるCl- イオンを含有する温度 250
〜350 ℃程度の水を意味する。
【0011】
【作用】本発明者らは、次の〜の知見に基づいて本
発明をなした。
発明をなした。
【0012】前記特開昭58−153763号公報に示される
合金(Cr:15〜35%、Nb:0.10〜2.0 %)よりもさらに
Cr含有量を高める(Cr:35〜43%)ことで、溶接熱影響
部の鋭敏化を格段に軽減することができる。このため応
力腐食割れなどの局部腐食が生じず、耐食性が劣化する
ことはない。
合金(Cr:15〜35%、Nb:0.10〜2.0 %)よりもさらに
Cr含有量を高める(Cr:35〜43%)ことで、溶接熱影響
部の鋭敏化を格段に軽減することができる。このため応
力腐食割れなどの局部腐食が生じず、耐食性が劣化する
ことはない。
【0013】かつ、Nb含有量とNb/Cを適正にするこ
とで、上記効果が向上する。
とで、上記効果が向上する。
【0014】熱間加工性を向上させるには、不純物成
分であるOとSとを同時に適正な含有量に抑制する必要
がある。
分であるOとSとを同時に適正な含有量に抑制する必要
がある。
【0015】OとSとを適正に抑制するには、前記特
開昭57−161043号公報に示されるようなY(希土類元
素)添加では困難であり、Oとの親和力が大きいMgおよ
びSとの親和力が大きいCaを適正量で複合添加する方が
有効である。
開昭57−161043号公報に示されるようなY(希土類元
素)添加では困難であり、Oとの親和力が大きいMgおよ
びSとの親和力が大きいCaを適正量で複合添加する方が
有効である。
【0016】熱間加工終了温度には、割れ発生を少な
くする好適な温度がある。
くする好適な温度がある。
【0017】以下、本発明の合金の化学組成と熱間加工
終了温度を前記のように限定した理由を説明する。%は
重量%を意味する。
終了温度を前記のように限定した理由を説明する。%は
重量%を意味する。
【0018】C:0.03%以下 Cは溶接の際の熱影響により、クロムカーバイド(Cr23
C6)を析出させて粒界でのCr欠乏層を生じさせ、耐食性
劣化をもたらす元素である。C含有量が0.03%を超える
と粒界での耐食性が劣化するので、その含有量は0.03%
以下とした。
C6)を析出させて粒界でのCr欠乏層を生じさせ、耐食性
劣化をもたらす元素である。C含有量が0.03%を超える
と粒界での耐食性が劣化するので、その含有量は0.03%
以下とした。
【0019】Si、Mn:それぞれ 1.0%以下 Si、Mnはいずれも合金の脱酸剤として作用する元素であ
り、それぞれ、ある程度含有させることが必要である。
しかし、いずれも含有量が 1.0%を超えると合金の溶接
性や清浄度を低下させるので、それぞれ含有量は 1.0%
以下とした。
り、それぞれ、ある程度含有させることが必要である。
しかし、いずれも含有量が 1.0%を超えると合金の溶接
性や清浄度を低下させるので、それぞれ含有量は 1.0%
以下とした。
【0020】Cr:35〜43% Crは耐SCC性を維持するために必要不可欠な元素であ
る。この含有量が35%以下であると、溶接熱影響部にお
いてCr欠乏層が生じるのを防止することができず、鋭敏
化が顕著となる。このため耐応力腐食割れ性や耐食性が
確保できない。
る。この含有量が35%以下であると、溶接熱影響部にお
いてCr欠乏層が生じるのを防止することができず、鋭敏
化が顕著となる。このため耐応力腐食割れ性や耐食性が
確保できない。
【0021】一方、43%を超えると金属間化合物が生成
して熱間加工性の劣化を招く。よって、Cr含有量の範囲
は35%以上43%以下とした。
して熱間加工性の劣化を招く。よって、Cr含有量の範囲
は35%以上43%以下とした。
【0022】Ni:40〜57% Niは耐食性の向上に有効な元素であり、特に耐酸性およ
び塩素イオン( Cl- )を含有する高温水中における耐S
CC性を向上させる。この効果を得るためにNi含有量は
40%以上とすることが必要である。一方、耐食性のみの
観点からは特に上限を設ける必要はないが、Crなどの他
元素の含有量を考慮すれば、Ni含有量の上限は57%とす
ることで十分である。
び塩素イオン( Cl- )を含有する高温水中における耐S
CC性を向上させる。この効果を得るためにNi含有量は
40%以上とすることが必要である。一方、耐食性のみの
観点からは特に上限を設ける必要はないが、Crなどの他
元素の含有量を考慮すれば、Ni含有量の上限は57%とす
ることで十分である。
【0023】Al: 0.5%以下 AlもSi、Mnと同様、脱酸剤として有効な元素であるが、
その含有量が 0.5%を超えると合金の清浄度を低下させ
るため 0.5%以下とした。
その含有量が 0.5%を超えると合金の清浄度を低下させ
るため 0.5%以下とした。
【0024】Ti: 0.5%以下 TiはNと化合しTiN またはTi(C、N)としてNを固定し、
熱間加工性を改善するのに有効な元素である。Ti含有量
が 0.5%を超えるとその効果が飽和するため、上限は0.
5 %とした。
熱間加工性を改善するのに有効な元素である。Ti含有量
が 0.5%を超えるとその効果が飽和するため、上限は0.
5 %とした。
【0025】N:0.03%以下 Nは、その含有量が多くなるとTiN 系介在物が増加し、
合金の清浄度を悪化させるとともに、孔食の起点になり
やすいため、N含有量は0.03%以下に抑制する必要があ
る。
合金の清浄度を悪化させるとともに、孔食の起点になり
やすいため、N含有量は0.03%以下に抑制する必要があ
る。
【0026】Nb: 0.1〜3.0 % Ni基合金(Ni含有量が40%以上)では、TiよりもNbの方
がCの固定効果が大きい。したがって、NbはCを固定し
Cr炭化物の生成を抑制するために含有させる。
がCの固定効果が大きい。したがって、NbはCを固定し
Cr炭化物の生成を抑制するために含有させる。
【0027】この効果を得るにはNb含有量を 0.1〜3.0
%とする必要がある。
%とする必要がある。
【0028】Nb含有量が0.1 %未満では、上記Cの固定
効果が不十分となるため、鋭敏化が生じ粒界腐食が起こ
りやすくなる。一方、3.0 %を超えるとその固定効果が
飽和する上に、高温延性を大きく低下させる。よって、
Nb含有量の範囲は 0.1〜3.0%とした。
効果が不十分となるため、鋭敏化が生じ粒界腐食が起こ
りやすくなる。一方、3.0 %を超えるとその固定効果が
飽和する上に、高温延性を大きく低下させる。よって、
Nb含有量の範囲は 0.1〜3.0%とした。
【0029】Ca、Mg:それぞれ単独で0.0004%以上、合
計で 0.001〜0.03% Ca、Mgはそれぞれ、熱間加工性に有害なSとOとの親和
力が大きい元素である。熱間加工性を良好にするには、
合金中に存在するSとOを低減するとともに、Caおよび
Mgを複合含有させることにより、SとOとをそれぞれCa
S 、MgO として固定することが必要である。この効果を
得るためには、Ca、Mgのそれぞれ単独で0.0004%以上、
CaとMgの合計で 0.001%以上含有させなければならな
い。一方、合計で0.03%を超えるとその効果が飽和する
だけでなく、介在物が増加して合金の清浄度を劣化させ
るので、これらの合計含有量の上限は0.03%とした。
計で 0.001〜0.03% Ca、Mgはそれぞれ、熱間加工性に有害なSとOとの親和
力が大きい元素である。熱間加工性を良好にするには、
合金中に存在するSとOを低減するとともに、Caおよび
Mgを複合含有させることにより、SとOとをそれぞれCa
S 、MgO として固定することが必要である。この効果を
得るためには、Ca、Mgのそれぞれ単独で0.0004%以上、
CaとMgの合計で 0.001%以上含有させなければならな
い。一方、合計で0.03%を超えるとその効果が飽和する
だけでなく、介在物が増加して合金の清浄度を劣化させ
るので、これらの合計含有量の上限は0.03%とした。
【0030】O(酸素): 0.002%以下 合金中に存在する量が多くなると熱間加工性を劣化させ
る元素であり、0.002%以下に抑制する。
る元素であり、0.002%以下に抑制する。
【0031】S: 0.001%以下 Oと同様に、合金中に存在する量が多くなると熱間加工
性を劣化させる元素であり、0.001 %以下に抑制する。
性を劣化させる元素であり、0.001 %以下に抑制する。
【0032】粒界に偏析して粒界脆化を起こしやすいO
とSとを同時に上記の範囲に抑制し、かつ前記のCa、Mg
でSとOとをそれぞれCaS 、MgO として固定すること
で、結晶粒界で発生する熱間加工時のヒビ割れや端面耳
割れを防止することができる。
とSとを同時に上記の範囲に抑制し、かつ前記のCa、Mg
でSとOとをそれぞれCaS 、MgO として固定すること
で、結晶粒界で発生する熱間加工時のヒビ割れや端面耳
割れを防止することができる。
【0033】本発明の合金では、必要に応じて次の元素
の内から選んだ1種または2種以上を含有させることが
できる。
の内から選んだ1種または2種以上を含有させることが
できる。
【0034】Mo、W、V:これらの元素は耐孔食性の向
上に有効な元素である。これらの元素のそれぞれ1種の
含有量または2種以上の合計含有量が 0.5〜5.0 %とな
るように添加する。 0.5%未満では、表面の不働態皮膜
が強化されないので耐孔食性の十分な向上が望めない。
一方、5.0 %を超えるとこの効果が飽和するだけでな
く、熱間加工性を著しく劣化させる。
上に有効な元素である。これらの元素のそれぞれ1種の
含有量または2種以上の合計含有量が 0.5〜5.0 %とな
るように添加する。 0.5%未満では、表面の不働態皮膜
が強化されないので耐孔食性の十分な向上が望めない。
一方、5.0 %を超えるとこの効果が飽和するだけでな
く、熱間加工性を著しく劣化させる。
【0035】熱間加工終了温度:1020℃以上 高Cr高Ni合金は高温においても変形抵抗が高く、熱間加
工が困難である。したがって、熱間加工性は加工の終了
温度に敏感である。熱間加工終了温度が1020℃未満では
合金素地(粒内)の変形抵抗が著しく高く、粒内強度が
粒界強度に比べて高くなって粒界強度が相対的に低下す
る結果、粒界割れが発生しやすくなる。
工が困難である。したがって、熱間加工性は加工の終了
温度に敏感である。熱間加工終了温度が1020℃未満では
合金素地(粒内)の変形抵抗が著しく高く、粒内強度が
粒界強度に比べて高くなって粒界強度が相対的に低下す
る結果、粒界割れが発生しやすくなる。
【0036】このため、熱間加工の終了温度は1020℃以
上とした。この上限は特に限定しないが、あまり高温度
になると結晶粒の粗大化を招き、合金の機械的性質を劣
化させるので1100℃以下とするのが望ましい。
上とした。この上限は特に限定しないが、あまり高温度
になると結晶粒の粗大化を招き、合金の機械的性質を劣
化させるので1100℃以下とするのが望ましい。
【0037】本発明合金は前記の成分を含有するもので
ある。本発明合金の望ましい組織は、結晶粒界へのCr23
C6の析出を抑制し、結晶粒界近傍のCr欠乏層の生成や、
これによるSCC発生を防止することができるようにし
た組織である。このため、適切な熱処理を施すことが望
ましい。
ある。本発明合金の望ましい組織は、結晶粒界へのCr23
C6の析出を抑制し、結晶粒界近傍のCr欠乏層の生成や、
これによるSCC発生を防止することができるようにし
た組織である。このため、適切な熱処理を施すことが望
ましい。
【0038】本発明合金の熱処理には機械的性質を調整
するための焼鈍と、その後必要に応じて施されるCr欠乏
層をなくする熱処理とがある。
するための焼鈍と、その後必要に応じて施されるCr欠乏
層をなくする熱処理とがある。
【0039】本発明の合金を焼鈍する際の温度は1000〜
1200℃とするのがよい。焼鈍温度が1000℃未満では、引
張り強さ、耐力、硬さなどが必要以上に大きくなる。一
方、1200℃を超えると結晶粒が著しく粗大化するととも
に、引張強さ、耐力、硬さなどについて所定の特性が得
られなくなる。
1200℃とするのがよい。焼鈍温度が1000℃未満では、引
張り強さ、耐力、硬さなどが必要以上に大きくなる。一
方、1200℃を超えると結晶粒が著しく粗大化するととも
に、引張強さ、耐力、硬さなどについて所定の特性が得
られなくなる。
【0040】本発明の合金は、このような焼鈍のままで
も十分に耐食性に優れたものであるが、さらに800 ℃以
下の温度で 0.1時間以上の熱処理を施すと、Crが結晶粒
内から粒界へ拡散して粒界近傍のCr欠乏層が回復される
ので、Cr23C6の粒界析出があっても高温高濃度のアルカ
リ存在下における粒界型SCCも発生しなくなる。
も十分に耐食性に優れたものであるが、さらに800 ℃以
下の温度で 0.1時間以上の熱処理を施すと、Crが結晶粒
内から粒界へ拡散して粒界近傍のCr欠乏層が回復される
ので、Cr23C6の粒界析出があっても高温高濃度のアルカ
リ存在下における粒界型SCCも発生しなくなる。
【0041】
【実施例】表1(1) および表1(2) に示す化学組成の合
金を真空溶解法で溶製し、150 mm角×長さ1000mmの鋼塊
とした。表1のNo.1〜5、 No.13〜19、No.24 およびN
o.29 が本発明合金、No.6〜12、 No.20〜23および No.2
5〜28が比較合金である。
金を真空溶解法で溶製し、150 mm角×長さ1000mmの鋼塊
とした。表1のNo.1〜5、 No.13〜19、No.24 およびN
o.29 が本発明合金、No.6〜12、 No.20〜23および No.2
5〜28が比較合金である。
【0042】これらの合金を用いて、熱間加工性試験お
よびCl- を含有する高温水中での耐粒界応力腐食割れ性
試験を行った。
よびCl- を含有する高温水中での耐粒界応力腐食割れ性
試験を行った。
【0043】(1) 熱間加工性試験 上記鋼塊を1200℃で5時間加熱した後、熱間で厚さ50mm
の板に仕上げた。このときの各合金の熱間加工の終了温
度を表2に示す。
の板に仕上げた。このときの各合金の熱間加工の終了温
度を表2に示す。
【0044】このようにして得られた厚板の表面の割れ
の有無をPT(浸透探傷法)で調べるとともに、割れの
あるものについては切断、研磨した後、光学顕微鏡で割
れ深さを測定する方法で熱間加工性を評価した。これら
の試験結果を表2および図1に示す。
の有無をPT(浸透探傷法)で調べるとともに、割れの
あるものについては切断、研磨した後、光学顕微鏡で割
れ深さを測定する方法で熱間加工性を評価した。これら
の試験結果を表2および図1に示す。
【0045】(2) 耐粒界応力腐食割れ性(耐SCC性)
試験 上記(1) で得られた厚さ50mmの板を1200℃に再加熱した
後、厚さ7mmまで熱間圧延した。さらに、アルゴン雰囲
気中で1100℃、30分空冷の焼鈍後、 700℃、1時間の鋭
敏化処理を施した。耐SCC試験片は、この鋭敏化処理
を施した板材から作製した厚さ2mm×幅10mm×長さ75mm
の短冊状試験片を用いた。
試験 上記(1) で得られた厚さ50mmの板を1200℃に再加熱した
後、厚さ7mmまで熱間圧延した。さらに、アルゴン雰囲
気中で1100℃、30分空冷の焼鈍後、 700℃、1時間の鋭
敏化処理を施した。耐SCC試験片は、この鋭敏化処理
を施した板材から作製した厚さ2mm×幅10mm×長さ75mm
の短冊状試験片を用いた。
【0046】耐SCC性は、これらの試験片をエメリー
紙 320番で研磨した後、U字型に曲げてボルト、ナット
で拘束し、オートクレーブ容器内で350 ℃の3%のNaCl
を含有する高温水中に1000時間浸漬した後、最大割れ深
さを光学顕微鏡で測定する方法で評価した。これらの結
果を表2に示す。
紙 320番で研磨した後、U字型に曲げてボルト、ナット
で拘束し、オートクレーブ容器内で350 ℃の3%のNaCl
を含有する高温水中に1000時間浸漬した後、最大割れ深
さを光学顕微鏡で測定する方法で評価した。これらの結
果を表2に示す。
【0047】図1は、熱間割れ深さに及ぼすSおよびO
含有量の影響を示す図である。図中の番号は表1の合金
No. と対応し、縦軸と横軸はWtppm で表示している。
含有量の影響を示す図である。図中の番号は表1の合金
No. と対応し、縦軸と横軸はWtppm で表示している。
【0048】表2および図1からわかるように、S含有
量が10ppm 以下、O含有量が20ppm以下、(Ca+Mg)含
有量が10ppm 以上で、かつ熱間加工終了温度を1020℃以
上とした本発明合金(No.1〜5、 No.13〜19、No.24 、
No.29 )では、熱間割れは認められず、また高温水中の
耐SCC性も良好である。
量が10ppm 以下、O含有量が20ppm以下、(Ca+Mg)含
有量が10ppm 以上で、かつ熱間加工終了温度を1020℃以
上とした本発明合金(No.1〜5、 No.13〜19、No.24 、
No.29 )では、熱間割れは認められず、また高温水中の
耐SCC性も良好である。
【0049】一方、S、O、(Ca+Mg)およびNbの各含
有量のうちのいずれか一つまたは二つ以上が本発明で定
める範囲を外れる比較合金(No.6〜12、 No.20〜23、N
o.28)では、熱間加工終了温度が1020℃以上の場合であ
っても、熱間割れが発生する。化学組成が本発明で定め
る範囲であっても、熱間加工終了温度が低い比較合金(N
o.25〜27)では、同様に熱間割れが発生する。
有量のうちのいずれか一つまたは二つ以上が本発明で定
める範囲を外れる比較合金(No.6〜12、 No.20〜23、N
o.28)では、熱間加工終了温度が1020℃以上の場合であ
っても、熱間割れが発生する。化学組成が本発明で定め
る範囲であっても、熱間加工終了温度が低い比較合金(N
o.25〜27)では、同様に熱間割れが発生する。
【0050】Nb含有量が本発明で定める下限0.1 %より
低い比較合金(No.28 )では、S、O、(Ca+Mg)の各
含有量および熱間加工終了温度が本発明で定める範囲内
であれば、熱間割れは発生しないが、鋭敏化処理の影響
を強く受けて耐食性が劣化し、Cl- 含有高温水中で応力
腐食割れを生ずる。
低い比較合金(No.28 )では、S、O、(Ca+Mg)の各
含有量および熱間加工終了温度が本発明で定める範囲内
であれば、熱間割れは発生しないが、鋭敏化処理の影響
を強く受けて耐食性が劣化し、Cl- 含有高温水中で応力
腐食割れを生ずる。
【0051】
【表1(1)】
【0052】
【表1(2)】
【0053】
【表2】
【0054】
【発明の効果】本発明の合金は、Cl- 含有高温水中にお
ける耐SCC性に優れるとともに、良好な熱間加工性を
有する。この合金は、高温高圧水に曝される化学プラン
トや原子力プラント(沸騰水型軽水炉)の炉心などの構
造部材として好適なものである。
ける耐SCC性に優れるとともに、良好な熱間加工性を
有する。この合金は、高温高圧水に曝される化学プラン
トや原子力プラント(沸騰水型軽水炉)の炉心などの構
造部材として好適なものである。
【図1】熱間割れ深さに及ぼすSおよびO含有量の影響
を示す図である。
を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】重量%で、C:0.03%以下、Si: 1.0%以
下、Mn: 1.0%以下、Cr:35〜43%、Ni:40〜57%、A
l: 0.5%以下、Ti: 0.5%以下、N:0.03%以下、C
a、Mg:それぞれ単独で0.0004%以上、合計で 0.001〜
0.03%およびNb: 0.1〜3.0 %を含有し、残部がFeおよ
び不可避不純物からなり、不純物中のO(酸素)は 0.0
02%以下、Sは 0.001%以下である熱間加工性および高
温水中の耐食性に優れた合金。 - 【請求項2】請求項1記載の成分に加えてさらに、重量
%で、Mo、WおよびVの1種または2種以上を合計で
0.5〜5.0 %含有する請求項1の熱間加工性および高温
水中の耐食性に優れた合金。 - 【請求項3】熱間加工を少なくとも1020℃以上の温度で
終了させることを特徴とする請求項1または請求項2に
記載の合金の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15347993A JPH0711366A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 熱間加工性および高温水中の耐食性に優れた合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15347993A JPH0711366A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 熱間加工性および高温水中の耐食性に優れた合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0711366A true JPH0711366A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=15563477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15347993A Pending JPH0711366A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 熱間加工性および高温水中の耐食性に優れた合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0711366A (ja) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US9657373B2 (en) | 2012-06-05 | 2017-05-23 | Vdm Metals International Gmbh | Nickel-chromium-aluminum alloy having good processability, creep resistance and corrosion resistance |
US10870908B2 (en) | 2014-02-04 | 2020-12-22 | Vdm Metals International Gmbh | Hardening nickel-chromium-iron-titanium-aluminium alloy with good wear resistance, creep strength, corrosion resistance and processability |
US11098389B2 (en) | 2014-02-04 | 2021-08-24 | Vdm Metals International Gmbh | Hardened nickel-chromium-titanium-aluminum alloy with good wear resistance, creep resistance, corrosion resistance and workability |
-
1993
- 1993-06-24 JP JP15347993A patent/JPH0711366A/ja active Pending
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