JPH09310156A - 高温用蒸気タービンロータ材 - Google Patents
高温用蒸気タービンロータ材Info
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- JPH09310156A JPH09310156A JP12561096A JP12561096A JPH09310156A JP H09310156 A JPH09310156 A JP H09310156A JP 12561096 A JP12561096 A JP 12561096A JP 12561096 A JP12561096 A JP 12561096A JP H09310156 A JPH09310156 A JP H09310156A
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- high temperature
- steam turbine
- turbine rotor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温用蒸気タービンロータ材に関する。
【解決手段】 重量比で炭素：０．０５〜０．１３％，
シリコン：０．０１〜０．１％，マンガン：０．０１〜
１％，クロム：１０〜１１．５％，バナジウム：０．１
〜０．３％，ニオブ及び／又はタンタルの合計：０．０
１〜０．２％，窒素：０．０１〜０．１％，モリブデ
ン：０．０１〜０．５％，タングステン：０．９〜３
％，コバルト：０．１〜２％及び不可避的不純物及び鉄
からなる高温用蒸気タービンロータ材。
シリコン：０．０１〜０．１％，マンガン：０．０１〜
１％，クロム：１０〜１１．５％，バナジウム：０．１
〜０．３％，ニオブ及び／又はタンタルの合計：０．０
１〜０．２％，窒素：０．０１〜０．１％，モリブデ
ン：０．０１〜０．５％，タングステン：０．９〜３
％，コバルト：０．１〜２％及び不可避的不純物及び鉄
からなる高温用蒸気タービンロータ材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高温用蒸気タービン
ロータ材に関し、特に火力発電用蒸気タービンロータ材
として有利に適用しうる同材料に関する。
ロータ材に関し、特に火力発電用蒸気タービンロータ材
として有利に適用しうる同材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】火力発電用蒸気タービンプラントに用い
られる高温用ロータ材としては、ＣｒＭｏＶ鋼や１２Ｃ
ｒ鋼があげられる。このうちＣｒＭｏＶ鋼は高温強度の
限界から５６６℃までの蒸気温度のプラントに制限され
る。一方、１２Ｃｒ系鋼製のロータ材（例えば特公昭４
０−４１３７号公報など）は高温強度がＣｒＭｏＶ鋼よ
りも優れているため、５９３℃までの蒸気温度のプラン
トに適用することも可能であるが、これを越える温度に
対しては高温強度が不足することから蒸気タービンロー
タとしての適用は困難である。
られる高温用ロータ材としては、ＣｒＭｏＶ鋼や１２Ｃ
ｒ鋼があげられる。このうちＣｒＭｏＶ鋼は高温強度の
限界から５６６℃までの蒸気温度のプラントに制限され
る。一方、１２Ｃｒ系鋼製のロータ材（例えば特公昭４
０−４１３７号公報など）は高温強度がＣｒＭｏＶ鋼よ
りも優れているため、５９３℃までの蒸気温度のプラン
トに適用することも可能であるが、これを越える温度に
対しては高温強度が不足することから蒸気タービンロー
タとしての適用は困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は１２
Ｃｒ系鋼の材料で５９３℃以上の蒸気条件で適用できる
高温強度の優れた高温用蒸気タービンロータ材を提供す
るものである。
Ｃｒ系鋼の材料で５９３℃以上の蒸気条件で適用できる
高温強度の優れた高温用蒸気タービンロータ材を提供す
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究を
重ねた結果、以下に示す優れた高温用蒸気タービンロー
タ材を発明した。すなわち、本発明は（１）重量比で炭
素：０．０５〜０．１３％，シリコン：０．０１〜０．
１％，マンガン：超０．１〜１％，クロム：１０〜１
１．５％，バナジウム：０．１〜０．３％，ニオブ及び
／又はタンタルの合計：０．０１〜０．２％，窒素：
０．０１〜０．１％，モリブデン：０．０１〜０．５
％，タングステン：０．９〜３％，コバルト：０．１〜
２％及び不可避的不純物及び鉄からなることを特徴とす
る高温用蒸気タービンロータ材（以下、この構成材を本
発明材１と略称する）、（２）重量比で炭素：０．０５
〜０．１３％，シリコン：０．０１〜０．１％，マンガ
ン：０．０１〜０．１％，クロム：１０〜１１．５％，
バナジウム：０．１〜０．３％，ニオブ及び／又はタン
タルの合計：０．０１〜０．２％，窒素：０．０１〜
０．１％，モリブデン：０．０１〜０．５％，タングス
テン：０．９〜３％，コバルト：０．１〜２％及び不可
避的不純物及び鉄からなることを特徴とする高温用蒸気
タービンロータ材（以下、この構成材を本発明材２と略
称する）及び（３）重量比でボロン：０．００１〜０．
０１％を含むことを特徴とする上記（１）又は（２）記
載の高温用蒸気タービンロータ材（以下、この構成材を
本発明材３と略称する）である。
重ねた結果、以下に示す優れた高温用蒸気タービンロー
タ材を発明した。すなわち、本発明は（１）重量比で炭
素：０．０５〜０．１３％，シリコン：０．０１〜０．
１％，マンガン：超０．１〜１％，クロム：１０〜１
１．５％，バナジウム：０．１〜０．３％，ニオブ及び
／又はタンタルの合計：０．０１〜０．２％，窒素：
０．０１〜０．１％，モリブデン：０．０１〜０．５
％，タングステン：０．９〜３％，コバルト：０．１〜
２％及び不可避的不純物及び鉄からなることを特徴とす
る高温用蒸気タービンロータ材（以下、この構成材を本
発明材１と略称する）、（２）重量比で炭素：０．０５
〜０．１３％，シリコン：０．０１〜０．１％，マンガ
ン：０．０１〜０．１％，クロム：１０〜１１．５％，
バナジウム：０．１〜０．３％，ニオブ及び／又はタン
タルの合計：０．０１〜０．２％，窒素：０．０１〜
０．１％，モリブデン：０．０１〜０．５％，タングス
テン：０．９〜３％，コバルト：０．１〜２％及び不可
避的不純物及び鉄からなることを特徴とする高温用蒸気
タービンロータ材（以下、この構成材を本発明材２と略
称する）及び（３）重量比でボロン：０．００１〜０．
０１％を含むことを特徴とする上記（１）又は（２）記
載の高温用蒸気タービンロータ材（以下、この構成材を
本発明材３と略称する）である。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明材１〜３における成
分限定理由を説明する。但し、本発明材１，２及び３と
特定していない場合には本発明材１〜３を含めての説明
である。なお、以下の説明における％は重量％を意味す
る。
分限定理由を説明する。但し、本発明材１，２及び３と
特定していない場合には本発明材１〜３を含めての説明
である。なお、以下の説明における％は重量％を意味す
る。
【０００６】Ｃ：ＣはＮとともに炭窒化物を形成しクリ
ープ破断強度の向上に寄与する。しかし、０．０５％未
満では十分な効果は得られず、また０．１３％を越える
と使用中に炭窒化物が凝集粗大化し高温長時間強度を劣
化させる。このため０．０５〜０．１３％とする。特に
好ましい範囲は０．０８〜０．１１％である。
ープ破断強度の向上に寄与する。しかし、０．０５％未
満では十分な効果は得られず、また０．１３％を越える
と使用中に炭窒化物が凝集粗大化し高温長時間強度を劣
化させる。このため０．０５〜０．１３％とする。特に
好ましい範囲は０．０８〜０．１１％である。
【０００７】Ｓｉ：Ｓｉは脱酸材としての効果がある。
その効果は０．１％未満では十分ではない。また、Ｓｉ
は高温強度、とりわけクリープ破断強さを低下させる。
このため、本発明材においては真空カーボン脱酸法を適
用することも併せて考慮し、製鋼において必要な最小限
度の添加とし、その範囲を０．０１〜０．１％とする。
その効果は０．１％未満では十分ではない。また、Ｓｉ
は高温強度、とりわけクリープ破断強さを低下させる。
このため、本発明材においては真空カーボン脱酸法を適
用することも併せて考慮し、製鋼において必要な最小限
度の添加とし、その範囲を０．０１〜０．１％とする。
【０００８】Ｍｎ：Ｍｎも脱酸材として有用な元素であ
り、さらにδフェライトの生成を抑制する作用がある。
しかし、後述するＮｉと同様にクリープ破断強度が劣化
する。このため、１％を越える量の添加は好ましくな
い。また、Ｍｎは不純物として混入するＳの悪影響をＭ
ｎＳを形成することで、無害化する作用もある。このた
め、０．０１％以上の添加は必要である。但し、製鋼段
階での作り込みを考えた場合にはスクラップの管理をす
る上で超０．１％以上（０．１％を越える量）の方がコ
スト的にメリットがある。そこで本発明材１においては
Ｍｎを超０．１〜１％とする。また、スクラップの管理
上のメリットを考慮しないでクリープ破断強度の改善及
びＳの無害化を目的とする場合の本発明材２においては
Ｍｎを０．０１〜０．１％とする。
り、さらにδフェライトの生成を抑制する作用がある。
しかし、後述するＮｉと同様にクリープ破断強度が劣化
する。このため、１％を越える量の添加は好ましくな
い。また、Ｍｎは不純物として混入するＳの悪影響をＭ
ｎＳを形成することで、無害化する作用もある。このた
め、０．０１％以上の添加は必要である。但し、製鋼段
階での作り込みを考えた場合にはスクラップの管理をす
る上で超０．１％以上（０．１％を越える量）の方がコ
スト的にメリットがある。そこで本発明材１においては
Ｍｎを超０．１〜１％とする。また、スクラップの管理
上のメリットを考慮しないでクリープ破断強度の改善及
びＳの無害化を目的とする場合の本発明材２においては
Ｍｎを０．０１〜０．１％とする。
【０００９】Ｃｒ：Ｃｒは炭化物を形成しクリープ破断
強度の改善に寄与するとともに、マトリックス中に溶け
込んで耐酸化性を改善するとともにマトリックス自体を
強化して高温長時間側の強度の向上に寄与する。１０％
未満であるとその効果が十分でなく、また１１．５％を
越える量を添加するとδフェライトを生成しやすくなっ
て強度の低下や靱性の劣化をもたらす。このため、１０
〜１１．５％とする。特に好ましい範囲は１０．２〜１
０．７％である。
強度の改善に寄与するとともに、マトリックス中に溶け
込んで耐酸化性を改善するとともにマトリックス自体を
強化して高温長時間側の強度の向上に寄与する。１０％
未満であるとその効果が十分でなく、また１１．５％を
越える量を添加するとδフェライトを生成しやすくなっ
て強度の低下や靱性の劣化をもたらす。このため、１０
〜１１．５％とする。特に好ましい範囲は１０．２〜１
０．７％である。
【００１０】Ｖ：Ｖは炭窒化物となってクリープ破断強
度を改善する。０．１％未満では十分な効果が得られな
い。また、逆に０．３％を越える量を添加すると、むし
ろクリープ破断強度は低下してしまう。このため、０．
１〜０．３％とする。特に好ましい範囲は０．１８〜
０．２３％である。
度を改善する。０．１％未満では十分な効果が得られな
い。また、逆に０．３％を越える量を添加すると、むし
ろクリープ破断強度は低下してしまう。このため、０．
１〜０．３％とする。特に好ましい範囲は０．１８〜
０．２３％である。
【００１１】Ｎｂ及び／又はＴａ：Ｎｂ及び／又はＴａ
は炭窒化物を形成して高温強度の改善に寄与する。ま
た、高温で析出する炭化物（Ｍ23Ｃ6 ）を微細にして長
時間ククリープ破断強度の改善に寄与する。０．０１％
未満ではその効果はなく、またその合計量が０．２％を
越える量を添加すると鋼塊製造時に生成したＮｂ又はＴ
ａの炭窒化物が熱処理（溶体化処理：９８０〜１１５０
℃）時にマトリックスに十分に固溶できず、使用中に粗
大化して長時間のクリープ破断強度を低下させる。この
ため、Ｎｂ及び／又はＴａの合計量を０．０１〜０．２
％とする。特に好ましい範囲は０．０３〜０．１％であ
る。
は炭窒化物を形成して高温強度の改善に寄与する。ま
た、高温で析出する炭化物（Ｍ23Ｃ6 ）を微細にして長
時間ククリープ破断強度の改善に寄与する。０．０１％
未満ではその効果はなく、またその合計量が０．２％を
越える量を添加すると鋼塊製造時に生成したＮｂ又はＴ
ａの炭窒化物が熱処理（溶体化処理：９８０〜１１５０
℃）時にマトリックスに十分に固溶できず、使用中に粗
大化して長時間のクリープ破断強度を低下させる。この
ため、Ｎｂ及び／又はＴａの合計量を０．０１〜０．２
％とする。特に好ましい範囲は０．０３〜０．１％であ
る。
【００１２】Ｎ：ＮはＣや合金元素とともに炭窒化物を
形成して高温強度の改善に寄与する。０．０１％未満で
は十分な炭窒化物を形成することができないために、ク
リープ破断強度が十分に得られない。また、０．１％を
越える量を添加すると、長時間側で炭窒化物が凝集粗大
化して十分なクリープ破断強度を得ることができなくな
る。このため、０．０１〜０．１％とする。特に好まし
い範囲は０．０２〜０．０７％である。
形成して高温強度の改善に寄与する。０．０１％未満で
は十分な炭窒化物を形成することができないために、ク
リープ破断強度が十分に得られない。また、０．１％を
越える量を添加すると、長時間側で炭窒化物が凝集粗大
化して十分なクリープ破断強度を得ることができなくな
る。このため、０．０１〜０．１％とする。特に好まし
い範囲は０．０２〜０．０７％である。
【００１３】Ｍｏ：ＭｏはＷとともにマトリックス中に
固溶してクリープ破断強度を改善する。Ｍｏの単独の添
加であれば１．５％程度添加することが可能であるが、
本発明材のようにＷを添加する場合、Ｗの方が高温強度
の改善に有効であり、またＭｏ及びＷを多量に添加する
とδフェライトが形成されてクリープ破断強度を劣化さ
せる。このため、Ｗの添加量とのバランスから０．５％
以下の添加となる。また、Ｗ単独では十分な高温強度が
発揮できないことから、僅かな添加でも必要であり、そ
の量は０．０１％以上となる。したがって、Ｍｏの添加
量は０．０１〜０．５％とする。特に好ましい範囲は
０．１〜０．４％である。
固溶してクリープ破断強度を改善する。Ｍｏの単独の添
加であれば１．５％程度添加することが可能であるが、
本発明材のようにＷを添加する場合、Ｗの方が高温強度
の改善に有効であり、またＭｏ及びＷを多量に添加する
とδフェライトが形成されてクリープ破断強度を劣化さ
せる。このため、Ｗの添加量とのバランスから０．５％
以下の添加となる。また、Ｗ単独では十分な高温強度が
発揮できないことから、僅かな添加でも必要であり、そ
の量は０．０１％以上となる。したがって、Ｍｏの添加
量は０．０１〜０．５％とする。特に好ましい範囲は
０．１〜０．４％である。
【００１４】Ｗ：Ｗは前述のようにＭｏとともにマトリ
ックス中に固溶してクリープ破断強度を改善する。Ｗは
Ｍｏよりも固溶体強化機能が強く有効な元素である。し
かし、多量に添加するとδフェライトや多量のラーベス
相を生成するため、逆にクリープ破断強度を劣化させ
る。このため、Ｍｏの添加量とのバランスを考慮して
０．９〜３％の添加とする。特に好ましい範囲は１．５
〜２．５％である。
ックス中に固溶してクリープ破断強度を改善する。Ｗは
Ｍｏよりも固溶体強化機能が強く有効な元素である。し
かし、多量に添加するとδフェライトや多量のラーベス
相を生成するため、逆にクリープ破断強度を劣化させ
る。このため、Ｍｏの添加量とのバランスを考慮して
０．９〜３％の添加とする。特に好ましい範囲は１．５
〜２．５％である。
【００１５】Ｃｏ：Ｃｏはマトリックスに固溶してδフ
ェライトの生成を抑制する。また、Ｎｉのように高温強
度を劣化させることはない。このため、Ｃｏを添加する
と、Ｃｏを添加しないものよりもＣｒやＷ，Ｍｏ等の強
化元素を多く添加することが可能となる。この結果、高
いクリープ破断強度を得ることが可能となる。しかし、
２％を越える量を添加すると、炭化物の析出を促進して
しまうために、長時間側のクリープ破断強度を劣化させ
てしまう。また、後述するように本発明材では通常添加
されるＮｉを完全排除している関係でδフェライトの生
成抑止や靱性確保をする上でＣｏの添加が不可欠であ
る。その効果は他の元素との関係にもよるが本発明材の
場合０．１％以上の添加が必要である。したがって０．
１〜２％の添加とする。特に好ましい範囲は０．８〜
１．９％である。
ェライトの生成を抑制する。また、Ｎｉのように高温強
度を劣化させることはない。このため、Ｃｏを添加する
と、Ｃｏを添加しないものよりもＣｒやＷ，Ｍｏ等の強
化元素を多く添加することが可能となる。この結果、高
いクリープ破断強度を得ることが可能となる。しかし、
２％を越える量を添加すると、炭化物の析出を促進して
しまうために、長時間側のクリープ破断強度を劣化させ
てしまう。また、後述するように本発明材では通常添加
されるＮｉを完全排除している関係でδフェライトの生
成抑止や靱性確保をする上でＣｏの添加が不可欠であ
る。その効果は他の元素との関係にもよるが本発明材の
場合０．１％以上の添加が必要である。したがって０．
１〜２％の添加とする。特に好ましい範囲は０．８〜
１．９％である。
【００１６】Ｂ：Ｂは粒界強度を高くする作用がある。
このため、クリープ破断強度の改善に寄与する。しか
し、多量に添加すると熱間加工性が悪くなるとともに、
靱性が低下する。０．００１％より少ない量ではＢの効
果が十分に得られない。一方、０．０１％を越える量を
添加すると熱間加工性や靱性が低下する。このため、本
発明材３においてはＢの添加量は０．００１〜０．０１
％とする。特に好ましい範囲は０．００３〜０．００７
％である。
このため、クリープ破断強度の改善に寄与する。しか
し、多量に添加すると熱間加工性が悪くなるとともに、
靱性が低下する。０．００１％より少ない量ではＢの効
果が十分に得られない。一方、０．０１％を越える量を
添加すると熱間加工性や靱性が低下する。このため、本
発明材３においてはＢの添加量は０．００１〜０．０１
％とする。特に好ましい範囲は０．００３〜０．００７
％である。
【００１７】本発明材では通常添加されるＮｉについて
は構成元素として特定していない。しかし、この元素は
本発明材のような材料の性質を左右する重要な元素の一
つであるので、以下にその理由を説明する。Ｎｉは靱性
を改善する上で有効な元素である。また、Ｃｒ当量を下
げてδフェライトの生成を抑制する効果もある。しか
し、この元素の添加はクリープ破断強度を低下させるた
め必要最小限度の添加が望まれている。本発明ではＮｉ
の効果を発揮する元素としてＣｏを添加しており、Ｎｉ
の役割をＣｏによって置き換えている。このため高温強
度、とりわけクリープ破断強さに悪影響を及ぼすＮｉは
不可避的に混入する以外のものを完全に排除し、高温強
度の向上を図ったものが本発明材料であり、消極的な条
件とは云え、本発明の極めて重要な要件である。
は構成元素として特定していない。しかし、この元素は
本発明材のような材料の性質を左右する重要な元素の一
つであるので、以下にその理由を説明する。Ｎｉは靱性
を改善する上で有効な元素である。また、Ｃｒ当量を下
げてδフェライトの生成を抑制する効果もある。しか
し、この元素の添加はクリープ破断強度を低下させるた
め必要最小限度の添加が望まれている。本発明ではＮｉ
の効果を発揮する元素としてＣｏを添加しており、Ｎｉ
の役割をＣｏによって置き換えている。このため高温強
度、とりわけクリープ破断強さに悪影響を及ぼすＮｉは
不可避的に混入する以外のものを完全に排除し、高温強
度の向上を図ったものが本発明材料であり、消極的な条
件とは云え、本発明の極めて重要な要件である。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例をあげ、本発
明の効果を明らかにする。
明の効果を明らかにする。
【００１９】（実施例１）以下、本発明材１に関する実
施例について説明する。表１には試験に供した材料の化
学成分をまとめて示す。全ての材料は５０ｋｇ真空高周
波溶解炉にて溶製し試験材とした。この試験材を加熱温
度：１２００℃にて熱間鍛造を行い、その後に以下の熱
処理を施した。熱処理は胴径１２００φのロータを油冷
したときの中心部を模擬した焼入れ処理を行い、次いで
焼もどしは０．２％耐力がおよそ６２〜６８ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 になるように各材料の焼もどし温度を決めて行っ
た。
施例について説明する。表１には試験に供した材料の化
学成分をまとめて示す。全ての材料は５０ｋｇ真空高周
波溶解炉にて溶製し試験材とした。この試験材を加熱温
度：１２００℃にて熱間鍛造を行い、その後に以下の熱
処理を施した。熱処理は胴径１２００φのロータを油冷
したときの中心部を模擬した焼入れ処理を行い、次いで
焼もどしは０．２％耐力がおよそ６２〜６８ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 になるように各材料の焼もどし温度を決めて行っ
た。
【００２０】表２に本発明材１及び比較材の機械的性質
並びにクリープ破断強さを示す。常温引張試験の結果に
はほとんど差はないが、比較材の９の材料の伸び、絞り
が他の材料に比べて低くなっている。また、衝撃特性の
点では、比較材の材料番号９，１０，１１，１４，１
６，１７，２０が低い値を示しており、本発明材に比べ
て靱性が低いことが明らかとなっている。また、表２に
は６２５℃の１０万時間後のクリープ破断強さ（外挿
値）を示すが、この結果から明らかなように比較材の１
０を除いて本発明材１のクリープ破断強さは比較材に比
べて格段に優れていることがわかる。
並びにクリープ破断強さを示す。常温引張試験の結果に
はほとんど差はないが、比較材の９の材料の伸び、絞り
が他の材料に比べて低くなっている。また、衝撃特性の
点では、比較材の材料番号９，１０，１１，１４，１
６，１７，２０が低い値を示しており、本発明材に比べ
て靱性が低いことが明らかとなっている。また、表２に
は６２５℃の１０万時間後のクリープ破断強さ（外挿
値）を示すが、この結果から明らかなように比較材の１
０を除いて本発明材１のクリープ破断強さは比較材に比
べて格段に優れていることがわかる。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】（実施例２）以下、本発明材２に関する実
施例について説明する。表３には試験に供した材料の化
学成分をまとめて示す。全ての材料は実施例１と同様に
５０ｋｇ真空高周波溶解炉にて溶製し試験材とした。こ
の試験材を加熱温度：１２００℃にて熱間鍛造を行い、
その後に以下の熱処理を施した。熱処理は胴径１２００
φのロータを油冷したときの中心部を模擬した焼入れ処
理を行い、次いで焼もどしは０．２％耐力がおよそ６２
〜６８ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように各材料の焼もどし温
度を決めて行った。
施例について説明する。表３には試験に供した材料の化
学成分をまとめて示す。全ての材料は実施例１と同様に
５０ｋｇ真空高周波溶解炉にて溶製し試験材とした。こ
の試験材を加熱温度：１２００℃にて熱間鍛造を行い、
その後に以下の熱処理を施した。熱処理は胴径１２００
φのロータを油冷したときの中心部を模擬した焼入れ処
理を行い、次いで焼もどしは０．２％耐力がおよそ６２
〜６８ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように各材料の焼もどし温
度を決めて行った。
【００２４】表４に本発明材２及び比較として本発明材
１の機械的性質並びにクリープ破断強さを示す。この表
４から明らかなように常温引張試験の結果にはほとんど
差はない。ただし、衝撃特性において本発明材２はＭｎ
が少なくなった関係で本発明材１に比べて若干衝撃値が
低くなっている。しかし、この低下は小さいものであり
問題となるものではない。一方、クリープ破断強さを比
較するとＭｎを低くしたことによって本発明材２は本発
明材１よりも明らかにクリープ破断強さが向上している
ことがわかる。
１の機械的性質並びにクリープ破断強さを示す。この表
４から明らかなように常温引張試験の結果にはほとんど
差はない。ただし、衝撃特性において本発明材２はＭｎ
が少なくなった関係で本発明材１に比べて若干衝撃値が
低くなっている。しかし、この低下は小さいものであり
問題となるものではない。一方、クリープ破断強さを比
較するとＭｎを低くしたことによって本発明材２は本発
明材１よりも明らかにクリープ破断強さが向上している
ことがわかる。
【００２５】
【表３】
【００２６】
【表４】
【００２７】（実施例３）以下、本発明材３に関する実
施例について説明する。表５には試験に供した材料の化
学成分をまとめて示す。全ての材料は実施例１，２と同
様に５０ｋｇ真空高周波溶解炉にて溶製し試験材とし
た。この試験材を加熱温度：１２００℃にて熱間鍛造を
行い、その後に以下の熱処理を施した。熱処理は胴径１
２００φのロータを油冷したときの中心部を模擬した焼
入れ処理を行い、次いで焼もどしは０．２％耐力がおよ
そ６２〜６８ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように各材料の焼も
どし温度を決めて行った。
施例について説明する。表５には試験に供した材料の化
学成分をまとめて示す。全ての材料は実施例１，２と同
様に５０ｋｇ真空高周波溶解炉にて溶製し試験材とし
た。この試験材を加熱温度：１２００℃にて熱間鍛造を
行い、その後に以下の熱処理を施した。熱処理は胴径１
２００φのロータを油冷したときの中心部を模擬した焼
入れ処理を行い、次いで焼もどしは０．２％耐力がおよ
そ６２〜６８ｋｇｆ／ｍｍ2 になるように各材料の焼も
どし温度を決めて行った。
【００２８】表６に本発明材３及び比較として本発明材
１並びに本発明材２の機械的性質並びにクリープ破断強
さを示す。この表６から明らかであるように本発明材
１，本発明材２並びに本発明材３の３材料とも機械的性
質においてほとんど差はない。クリープ破断強さを比較
するとＢを添加した本発明材３はそれぞれ本発明材１並
びに本発明材２よりも明らかにクリープ破断強さが向上
していることがわかる。（本発明材３の３１は同様な成
分の本発明材１の３にＢを添加したものである。同様に
本発明材３の３２は本発明材１の４に、本発明材３の３
３は本発明材２の２１材に、本発明材３の３４は本発明
材２の２２に、本発明材３の３５は本発明材２の２３材
にそれぞれＢを添加したものである。）
１並びに本発明材２の機械的性質並びにクリープ破断強
さを示す。この表６から明らかであるように本発明材
１，本発明材２並びに本発明材３の３材料とも機械的性
質においてほとんど差はない。クリープ破断強さを比較
するとＢを添加した本発明材３はそれぞれ本発明材１並
びに本発明材２よりも明らかにクリープ破断強さが向上
していることがわかる。（本発明材３の３１は同様な成
分の本発明材１の３にＢを添加したものである。同様に
本発明材３の３２は本発明材１の４に、本発明材３の３
３は本発明材２の２１材に、本発明材３の３４は本発明
材２の２２に、本発明材３の３５は本発明材２の２３材
にそれぞれＢを添加したものである。）
【００２９】
【表５】
【００３０】
【表６】
【００３１】
【発明の効果】本発明の高温用蒸気タービンロータ材
は、優れた高温強度を有するため、蒸気温度が５９３℃
を越える超々臨界圧発電プラント用の高温用蒸気タービ
ンロータ材として有用である。本発明により、現在の超
々臨界圧発電プラントをさらに高温化し、化石燃料の節
約に寄与するとともに二酸化炭素の発生量を低く抑える
上で有用なものであると言える。
は、優れた高温強度を有するため、蒸気温度が５９３℃
を越える超々臨界圧発電プラント用の高温用蒸気タービ
ンロータ材として有用である。本発明により、現在の超
々臨界圧発電プラントをさらに高温化し、化石燃料の節
約に寄与するとともに二酸化炭素の発生量を低く抑える
上で有用なものであると言える。
Claims (3)
- 【請求項１】 重量比で炭素：０．０５〜０．１３％，
シリコン：０．０１〜０．１％，マンガン：超０．１〜
１％，クロム：１０〜１１．５％，バナジウム：０．１
〜０．３％，ニオブ及び／又はタンタルの合計：０．０
１〜０．２％，窒素：０．０１〜０．１％，モリブデ
ン：０．０１〜０．５％，タングステン：０．９〜３
％，コバルト：０．１〜２％及び不可避的不純物及び鉄
からなることを特徴とする高温用蒸気タービンロータ
材。 - 【請求項２】 重量比で炭素：０．０５〜０．１３％，
シリコン：０．０１〜０．１％，マンガン：０．０１〜
０．１％，クロム：１０〜１１．５％，バナジウム：
０．１〜０．３％，ニオブ及び／又はタンタルの合計：
０．０１〜０．２％，窒素：０．０１〜０．１％，モリ
ブデン：０．０１〜０．５％，タングステン：０．９〜
３％，コバルト：０．１〜２％及び不可避的不純物及び
鉄からなることを特徴とする高温用蒸気タービンロータ
材。 - 【請求項３】 重量比でボロン：０．００１〜０．０１
％を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の高温用
蒸気タービンロータ材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12561096A JPH09310156A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 高温用蒸気タービンロータ材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12561096A JPH09310156A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 高温用蒸気タービンロータ材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09310156A true JPH09310156A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=14914367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12561096A Withdrawn JPH09310156A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 高温用蒸気タービンロータ材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09310156A (ja) |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP12561096A patent/JPH09310156A/ja not_active Withdrawn
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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: 20030805 |