JPH07300641A - 高硬度および高強度を有する耐食性窒化物分散型Ｎｉ基合金 - Google Patents
高硬度および高強度を有する耐食性窒化物分散型Ｎｉ基合金Info
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- JPH07300641A JPH07300641A JP8996394A JP8996394A JPH07300641A JP H07300641 A JPH07300641 A JP H07300641A JP 8996394 A JP8996394 A JP 8996394A JP 8996394 A JP8996394 A JP 8996394A JP H07300641 A JPH07300641 A JP H07300641A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高硬度および高強度を有する耐食性窒化物分
散型Ｎｉ基合金を提供する。 【構成】 Ｎｉ基合金が、重量％で、Ｃｒ：１５〜３５
％、Ｍｏ：６〜２４％、Ｔａ：１．０〜８％、Ｎ：０．
１〜０．３％、Ｓｉ：０．３％以下を含有し、さらに必
要に応じてＦｅ：０．５〜６％、Ｍｎ：０．５〜３％の
うちの１種または２種を含有し、残りがＮｉおよび不可
避不純物からなることを特徴とする高硬度および高強度
を有する耐食性窒化物分散型Ｎｉ基合金からなる。
散型Ｎｉ基合金を提供する。 【構成】 Ｎｉ基合金が、重量％で、Ｃｒ：１５〜３５
％、Ｍｏ：６〜２４％、Ｔａ：１．０〜８％、Ｎ：０．
１〜０．３％、Ｓｉ：０．３％以下を含有し、さらに必
要に応じてＦｅ：０．５〜６％、Ｍｎ：０．５〜３％の
うちの１種または２種を含有し、残りがＮｉおよび不可
避不純物からなることを特徴とする高硬度および高強度
を有する耐食性窒化物分散型Ｎｉ基合金からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高硬度および高強度
を有する耐食性に優れたＮｉ基合金に関するものであ
る。
を有する耐食性に優れたＮｉ基合金に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、連続電気めっき装置の構
造部材であるコンダクターロール等の製造には、硬さ、
強度並びに耐食性が要求されることから、特公平２−５
７１３９号公報に記載されている様な耐食性Ｎｉ基合金
を初め、その他多くの耐食性Ｎｉ基合金が用いられてい
る。
造部材であるコンダクターロール等の製造には、硬さ、
強度並びに耐食性が要求されることから、特公平２−５
７１３９号公報に記載されている様な耐食性Ｎｉ基合金
を初め、その他多くの耐食性Ｎｉ基合金が用いられてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、上記の
耐食性Ｎｉ基合金が利用される産業分野においても、省
エネルギー化への要請は強く、より過酷な条件下での使
用が広がっており、このためにより高い硬さ、強度並び
に耐食性が要求されるが、しかし上記の従来の耐食性Ｎ
ｉ基合金では、前記特性のうちの、いずれかの特性を満
足するものがないため、これに充分に対応することが出
来ないのが現状である。
耐食性Ｎｉ基合金が利用される産業分野においても、省
エネルギー化への要請は強く、より過酷な条件下での使
用が広がっており、このためにより高い硬さ、強度並び
に耐食性が要求されるが、しかし上記の従来の耐食性Ｎ
ｉ基合金では、前記特性のうちの、いずれかの特性を満
足するものがないため、これに充分に対応することが出
来ないのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述の観点から、高硬度と高強度を具備し、かつ優れた
耐食性をも合せ持つＮｉ基合金を開発すべく研究を行っ
た結果、Ｎｉ基合金を、重量％（以下、％は重量％を示
す）で、Ｃｒ：１５〜３５％、Ｍｏ：６〜２４％、Ｔ
ａ：１．０〜８％、Ｎ：０．１〜０．３％、Ｓｉ：０．
３％以下を含有し、さらに必要に応じて、Ｆｅ：０．５
〜６％、Ｍｎ：０．５〜３％のうちの１種または２種を
含有し、残りがＮｉおよび不可避不純物からなる組成と
し、熱処理により、高硬度を有する窒化物が素地中に微
細に分散析出した組織を有するもので構成すると、この
結果のＮｉ基合金は、前記の分散析出した窒化物によ
り、高硬度と高強度を具備すると共に、析出窒化物が耐
食性を低下させることがないため、高硬度および高強度
を有する耐食性Ｎｉ基合金になりうるとの知見を得たの
である。
上述の観点から、高硬度と高強度を具備し、かつ優れた
耐食性をも合せ持つＮｉ基合金を開発すべく研究を行っ
た結果、Ｎｉ基合金を、重量％（以下、％は重量％を示
す）で、Ｃｒ：１５〜３５％、Ｍｏ：６〜２４％、Ｔ
ａ：１．０〜８％、Ｎ：０．１〜０．３％、Ｓｉ：０．
３％以下を含有し、さらに必要に応じて、Ｆｅ：０．５
〜６％、Ｍｎ：０．５〜３％のうちの１種または２種を
含有し、残りがＮｉおよび不可避不純物からなる組成と
し、熱処理により、高硬度を有する窒化物が素地中に微
細に分散析出した組織を有するもので構成すると、この
結果のＮｉ基合金は、前記の分散析出した窒化物によ
り、高硬度と高強度を具備すると共に、析出窒化物が耐
食性を低下させることがないため、高硬度および高強度
を有する耐食性Ｎｉ基合金になりうるとの知見を得たの
である。
【０００５】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、Ｃｒ：１５〜３５％、Ｍｏ：６〜２
４％、Ｔａ：１．０〜８％、Ｎ：０．１〜０．３％、Ｓ
ｉ：０．３％以下を含有し、さらに必要に応じて、Ｆ
ｅ：０．５〜６％、Ｍｎ：０．５〜３％のうちの１種ま
たは２種を含有し、残りがＮｉおよび不可避不純物から
なる組成である高硬度および高強度を有する耐食性窒化
物分散型Ｎｉ基合金に特徴を有するものである。
れたものであって、Ｃｒ：１５〜３５％、Ｍｏ：６〜２
４％、Ｔａ：１．０〜８％、Ｎ：０．１〜０．３％、Ｓ
ｉ：０．３％以下を含有し、さらに必要に応じて、Ｆ
ｅ：０．５〜６％、Ｍｎ：０．５〜３％のうちの１種ま
たは２種を含有し、残りがＮｉおよび不可避不純物から
なる組成である高硬度および高強度を有する耐食性窒化
物分散型Ｎｉ基合金に特徴を有するものである。
【０００６】この発明のＮｉ基合金の成分組成を上記の
範囲に限定した理由を説明する。
範囲に限定した理由を説明する。
【０００７】（ａ）Ｃｒ Ｃｒ成分には、素地に固溶して耐食性を向上させると同
時に、素地に微細に分散した窒化物（Ｃｒ2 Ｎ）を形成
し、硬さおよび強度を高める作用があり、この窒化物は
耐食性を低下せしめることがないが、その含有量が１５
％未満では、上記所望の作用効果が得られず、一方その
含有量が３５％を越えると、強度を低下させることか
ら、その含有量を１５〜３５％、望ましくは、１７〜２
２％に定めた。
時に、素地に微細に分散した窒化物（Ｃｒ2 Ｎ）を形成
し、硬さおよび強度を高める作用があり、この窒化物は
耐食性を低下せしめることがないが、その含有量が１５
％未満では、上記所望の作用効果が得られず、一方その
含有量が３５％を越えると、強度を低下させることか
ら、その含有量を１５〜３５％、望ましくは、１７〜２
２％に定めた。
【０００８】（ｂ）Ｍｏ Ｍｏ成分には、素地に固溶して耐食性及び強度を向上さ
せる作用があるが、その含有量が６％未満では、上記所
望の作用効果が得られず、一方その含有量が２４％を越
えると、熱間加工性を著しく低下させることから、その
含有量を６〜２４％、望ましくは１９〜２１％に定め
た。
せる作用があるが、その含有量が６％未満では、上記所
望の作用効果が得られず、一方その含有量が２４％を越
えると、熱間加工性を著しく低下させることから、その
含有量を６〜２４％、望ましくは１９〜２１％に定め
た。
【０００９】（ｃ）Ｔａ Ｔａ成分には、素地に固溶して、腐食環境下で、素地表
面に、ち密な不働態酸化物皮膜を生成促進させ、耐食性
を一段と向上させる作用があり、又窒化物（ＴａＮ）を
形成し、硬さおよび強度を高める作用があるが、その含
有量が１．０％未満では、上記所望の作用効果が得られ
ず、一方その含有量が８％を越えると、熱間加工性を著
しく低下させることから、その含有量を１．０〜８％、
望ましくは１．１〜３．５％に定めた。
面に、ち密な不働態酸化物皮膜を生成促進させ、耐食性
を一段と向上させる作用があり、又窒化物（ＴａＮ）を
形成し、硬さおよび強度を高める作用があるが、その含
有量が１．０％未満では、上記所望の作用効果が得られ
ず、一方その含有量が８％を越えると、熱間加工性を著
しく低下させることから、その含有量を１．０〜８％、
望ましくは１．１〜３．５％に定めた。
【００１０】（ｄ）Ｎ Ｎ成分を、一定量以上添加するとＣｒやＴａと反応し、
微細に分散するＣｒ2ＮおよびＴａＮ相の窒化物を形成
して、合金の硬さおよび強度を著しく向上させる作用が
あるが、その含有量が０．１％未満では、上記所望の作
用効果が得られず、一方その含有量が０．３％を越える
と、粗大な窒化物が析出するようになり、熱間加工性を
著しく低下させることから、その含有量を０．１〜０．
３％、望ましくは０．１１〜０．２％に定めた。
微細に分散するＣｒ2ＮおよびＴａＮ相の窒化物を形成
して、合金の硬さおよび強度を著しく向上させる作用が
あるが、その含有量が０．１％未満では、上記所望の作
用効果が得られず、一方その含有量が０．３％を越える
と、粗大な窒化物が析出するようになり、熱間加工性を
著しく低下させることから、その含有量を０．１〜０．
３％、望ましくは０．１１〜０．２％に定めた。
【００１１】（ｅ）Ｓｉ Ｓｉ成分は、溶湯の脱酸のために不可欠であるが、その
含有量が０．３％を越えると、熱間加工性を低下させる
ため、その含有量を０．３％以下、望ましくは０．１％
以下に定めた。
含有量が０．３％を越えると、熱間加工性を低下させる
ため、その含有量を０．３％以下、望ましくは０．１％
以下に定めた。
【００１２】（ｆ）ＦｅおよびＭｎ ＦｅおよびＭｎ成分には、熱間加工性の低下を防ぐ作用
があるが、ＦｅまたはＭｎの含有量が０．５％未満では
上記、作用効果が得られず、一方Ｆｅ含有量が６％を越
えるか、Ｍｎ含有量が３％を越えると、耐食性が低下す
るので好ましくない。したがって、Ｆｅ含有量を０．５
〜６％、望ましくは１〜４％に、またＭｎ含有量を０．
５〜３％、望ましくは１〜２％に定めた。
があるが、ＦｅまたはＭｎの含有量が０．５％未満では
上記、作用効果が得られず、一方Ｆｅ含有量が６％を越
えるか、Ｍｎ含有量が３％を越えると、耐食性が低下す
るので好ましくない。したがって、Ｆｅ含有量を０．５
〜６％、望ましくは１〜４％に、またＭｎ含有量を０．
５〜３％、望ましくは１〜２％に定めた。
【００１３】（ｇ）不可避不純物 不純物のうち、Ｃで０．１％を越え、Ｓで０．０１％を
越え、またＰで０．０３％を越えると、熱間加工性を著
しく低下させるため、その含有量をＣ：０．１％以下、
Ｓ：０．０１％以下またＰ：０．０３％以下に抑えた。
越え、またＰで０．０３％を越えると、熱間加工性を著
しく低下させるため、その含有量をＣ：０．１％以下、
Ｓ：０．０１％以下またＰ：０．０３％以下に抑えた。
【００１４】
【実施例】ついで、本発明Ｎｉ基合金の内容について、
実施例にもとづいて具体的に説明する。通常の高周波溶
解炉を用い、アルゴン雰囲気中で、所定組成の合金溶湯
を調整した後、金型に鋳造し、表１〜２に示される成分
組成を有し、厚さ：８．５ｍｍのインゴットを作製し、
このインゴットを１０００〜１２３０℃の範囲内の所定
の温度に加熱し、この温度に保持しながら、まづ１回目
の熱間圧延加工で８．２ｍｍ厚さに減少させ、以下、１
回の熱間圧延で０．２〜０．５ｍｍの厚さを減少させつ
つ最終的に厚さ：３ｍｍとし、圧延中の割れの有無を観
察し、割れのないものについて、１２２０〜１２５０℃
の範囲内の所定の温度で、１時間保持後、水冷し引き続
いて９００〜１１００℃の範囲内の温度に３０分間保持
の条件で熱処理を施して、素地中に微細均一に窒化物を
分散析出させることにより、表１〜２に示す本発明Ｎｉ
基合金１〜３３、比較Ｎｉ基合金１〜９を作製した。
実施例にもとづいて具体的に説明する。通常の高周波溶
解炉を用い、アルゴン雰囲気中で、所定組成の合金溶湯
を調整した後、金型に鋳造し、表１〜２に示される成分
組成を有し、厚さ：８．５ｍｍのインゴットを作製し、
このインゴットを１０００〜１２３０℃の範囲内の所定
の温度に加熱し、この温度に保持しながら、まづ１回目
の熱間圧延加工で８．２ｍｍ厚さに減少させ、以下、１
回の熱間圧延で０．２〜０．５ｍｍの厚さを減少させつ
つ最終的に厚さ：３ｍｍとし、圧延中の割れの有無を観
察し、割れのないものについて、１２２０〜１２５０℃
の範囲内の所定の温度で、１時間保持後、水冷し引き続
いて９００〜１１００℃の範囲内の温度に３０分間保持
の条件で熱処理を施して、素地中に微細均一に窒化物を
分散析出させることにより、表１〜２に示す本発明Ｎｉ
基合金１〜３３、比較Ｎｉ基合金１〜９を作製した。
【００１５】つぎに、上記本発明Ｎｉ基合金１〜３３お
よび比較Ｎｉ基合金１〜１０について、硬度また強度を
評価する目的で引張り強さを測定し、さらに耐食性を評
価する目的で、１５×１５×３ｍｍの寸法をもった試験
片を用い、１０％Ｈ2 ＳＯ4沸騰水溶液、６５％ＨＮＯ
3 沸騰水溶液および３％ＨＣｌ沸騰水溶液にそれぞれ２
４時間浸漬の腐食試験を行い、この腐食試験結果に基づ
いて腐食速度を算出した。これらの結果を表３〜４に示
した。
よび比較Ｎｉ基合金１〜１０について、硬度また強度を
評価する目的で引張り強さを測定し、さらに耐食性を評
価する目的で、１５×１５×３ｍｍの寸法をもった試験
片を用い、１０％Ｈ2 ＳＯ4沸騰水溶液、６５％ＨＮＯ
3 沸騰水溶液および３％ＨＣｌ沸騰水溶液にそれぞれ２
４時間浸漬の腐食試験を行い、この腐食試験結果に基づ
いて腐食速度を算出した。これらの結果を表３〜４に示
した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】
【発明の効果】表３〜４に示される結果から、本発明Ｎ
ｉ基合金１〜３３は、いずれも高硬度、高強度及び優れ
た耐食性を有するのに対して、比較Ｎｉ基合金１〜９は
構成成分のうちのいずれかの成分含有量が本発明範囲か
ら外れており（表２に＊印を付す）、前記特性のうち少
なくとも、いずれかの特性が劣ることが明らかである。
以上の様に、この発明のＮｉ基合金は、高硬度および高
強度を有し、かつ優れた耐食性を有するので、例えば、
連続電気めっき装置の構造部材であるコンダクターロー
ル等の他、化学プラント、ボイラー等の排煙脱硫装置お
よび半導体装置などの構造部材、食品加工および医療用
器具、さらに海水などに晒される各種刃物や手工具部材
等として適用した場合、過酷な条件下での実用に際して
も、長期に亘って優れた性能を発揮するものである。
ｉ基合金１〜３３は、いずれも高硬度、高強度及び優れ
た耐食性を有するのに対して、比較Ｎｉ基合金１〜９は
構成成分のうちのいずれかの成分含有量が本発明範囲か
ら外れており（表２に＊印を付す）、前記特性のうち少
なくとも、いずれかの特性が劣ることが明らかである。
以上の様に、この発明のＮｉ基合金は、高硬度および高
強度を有し、かつ優れた耐食性を有するので、例えば、
連続電気めっき装置の構造部材であるコンダクターロー
ル等の他、化学プラント、ボイラー等の排煙脱硫装置お
よび半導体装置などの構造部材、食品加工および医療用
器具、さらに海水などに晒される各種刃物や手工具部材
等として適用した場合、過酷な条件下での実用に際して
も、長期に亘って優れた性能を発揮するものである。
フロントページの続き (72)発明者 豊蔵 康司 埼玉県大宮市北袋町１−297 三菱マテリ アル株式会社中央研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃｒ：１５〜３５％、Ｍｏ：６〜２４％、Ｔａ：１．０
〜８％、 Ｎ：０．１〜０．３％、Ｓｉ：０．３％以下を含有し、
残りがＮｉおよび不可避不純物からなる組成を有するこ
とを特徴とする高硬度および高強度を有する耐食性窒化
物分散型Ｎｉ基合金。 - 【請求項２】 重量％で、 Ｃｒ：１５〜３５％、Ｍｏ：６〜２４％、Ｔａ：１．０
〜８％、 Ｎ：０．１〜０．３％、Ｓｉ：０．３％以下を含有し、
さらに Ｆｅ：０．５〜６％、Ｍｎ：０．５〜３％のうちの１種
または２種を含有し、残りがＮｉおよび不可避不純物か
らなることを特徴とする高硬度および高強度を有する耐
食性窒化物分散型Ｎｉ基合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8996394A JPH07300641A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 高硬度および高強度を有する耐食性窒化物分散型Ｎｉ基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8996394A JPH07300641A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 高硬度および高強度を有する耐食性窒化物分散型Ｎｉ基合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07300641A true JPH07300641A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=13985348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8996394A Withdrawn JPH07300641A (ja) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | 高硬度および高強度を有する耐食性窒化物分散型Ｎｉ基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07300641A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008121048A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Mitsubishi Materials Corp | 耐食性および耐摩耗性に優れたＮｉ基合金およびそのＮｉ基合金からなるコンダクターロール |
-
1994
- 1994-04-27 JP JP8996394A patent/JPH07300641A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008121048A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Mitsubishi Materials Corp | 耐食性および耐摩耗性に優れたＮｉ基合金およびそのＮｉ基合金からなるコンダクターロール |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010703 |