JPS59104458A - 高珪素耐熱鋳鋼の改良 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、０願昭ｊｆ３−７０ｇおり号（％公昭Ｊ’
、！’−／グｌ？７／号）の高珪素耐熱＠鋼の改良に関
するものである。

本発明者等は、先に、主として高温度で使用する用途に
適しかつ鍛造及び鋳造加工可能な工業材料として、従来
の高珪素鋼に鍛造を可能にする限度と鋳造材としての伸
びを保障する限度との相関関係において硼素を適量含有
させることにより、鋼中にあって硼素化合物を生成して
これが分散することによって強度を与えることができ、
この結果、耐熱性、耐摩耗性および耐蝕性に優れ、鍛造
および鋳造が可能な含硼素高珪素耐熱鋼を開発し、特顯
昭３３−１０ｆ！≠ｇ号として特許出願を行った。

すなわち、前記含硼素高珪素耐熱鋼は、ＣＯ，ＯＪ　％
以下、Ｓｒ３〜．ｔ％、Ｍｎ　、２％以下、Ｎ１ｔ２〜
２１７％、Ｃｒ　ｉ　、ｚ〜−！　Ｆ　％、Ｍｏおよび
Ｗ／〜３チ、Ｂ　Ｏ，３〜／チ、Ｖ　、　ＮｂおよびＣ
ｏ２チ以下、Ａ７およびＴｉ　／％％以下残部Ｆｅより
なるものである。一般に、Ｓｌが硬さを著しく増加する
元素であシ、Ｎｉがその減少に最も大きな効果を有する
元素であることから、前記含硼素高珪素耐熱鋼において
はＳｉおよびＮｉの含有量を調整して硬さを低下させ靭
性を賦与している。

従来、珪素を３〜夕饅含有す−る高珪素耐熱鋼では、炭
素含有量を高めると靭性が減少するため、炭素含有量は
できるだけ低くする必要があると考れられ、このためこ
の種の高珪素耐熱鋼は製造費が若干嵩む難点があった。

そこで、本発明者等は、先に開発した種々の優れた特徴
を有する高珪素耐熱鋼において、炭素含有量を高めて製
造コストの低減を図ると共に鋼材としての特性を全く低
下させることなく保持てきる鋳造用に適した高珪素耐熱
鋳鋼の開発に成功した。

従って、本発明の目的は、耐熱性、耐摩耗性および耐蝕
性に優れ、鋳造が可能にしてしかも製造コストの低減を
図ることのできる経済的な高珪素面ｊ熱箔鋼を提供する
にある。

前記の目的を達成するため、本発明においては、　　Ｃ
０，Ｏ６〜　／％　、　　Ｓｉ　　３−３％　、　　Ｍ
ｎ２％以下、Ｎｉ　／　、２〜．２４’　％、Ｃｒ　／
　、２〜２１　％、ＭＯおよびＷ２％以下、Ｃｏ、Ａ７
．ＶおよびＮｂ　を係以下、Ｔ２Ｏ，５％以下、Ｂ　Ｏ
，３％以下、残部Ｆｅよりなることを特徴とする。

次に、本発明に係る高珪素耐熱鋳鋼の実施例につき説明
する。

第１表は、本発明の代表的な２例の化学成分を示し、対
照例として（１）特願昭、ｊ３−７０１３弘ｇ号の含硼
素高珪素耐熱＠（原発間）および（２）ＪＩＳ　Ｇ　！
／２２　ＳＣＨ／Ｊ−の耐熱鋳鋼の化学成分を示す。

壕だ、第２表は、前記本発明鋼と対照側鋼との機械的性
質を比較したものである。なお、各合金は、いずれも高
周波炉により大気中で溶製し、試験片はＪＩＳ−Ｂブロ
ックから得たもの＼ １．、］＋゛ 前記の結果から、本発明＠Ａは、原発明に係る対照側鋼
（１）に比べ約１０倍以上の炭素含有量を有しているに
も拘わらず、機械的性質においてはむしろ優れた靭性を
持っている。また、対照側鋼（２）と比較しても遜色の
ない値を示している。さらに、耐熱特性においても、耐
酸化性、耐浸炭性および耐窒化性は対照側鋼（２）より
も優れた値を示している。

一方、本発明鏑Ｂは、対照側鋼（２）の規格値上限であ
る０、７３％以上のＣを添加したものである。この場合
、　ＣｒおよびＢの含有量の調整により、対照側鋼（１
）に匹敵する機械的性質が得られ、また耐熱特性におい
ても本発明鋼Ａと略同程度のものが得られた。

前述したところからも明らか表ように、本発明において
は、炭素含有量の増加に伴う化学成分範囲の決定は、耐
熱鋳鋼として具備すべき機械的性質および耐熱特性が得
られるように、先に提案した含硼素高珪素耐熱鋼の化学
成分を変更した。

すなわち、本発明におけるＣの増量は特徴であるが、Ｃ
は鋼中にあって炭化物を生成し、これが機械的性質を著
しく変化させる原因となる。

捷だ、Ｂも同様の作用をもっている。そこで、本発明に
おいて、Ｃ含有量の上限を／チとしたのは、炭化物生成
と硼化物生成が略同様の性質を有することに基づくもの
で、／楚以上のＣを含有する場合には鋳鋼として実用上
利用できないためである。そして、Ｃの含有量の下限は
、従来の高珪素耐熱鋼の上限であるｏ、ｏ　ｇ％とじた
。

一力、Ｂの含有量は、これが硼化物を形成するため、前
記Ｃの含有ゼーの増加による炭化物生成と相関して靭性
を減少させるので、従来の下限で乏・る０、３係を上限
とした。なお、Ｂの含有量につき下限を設けず、こ７″
Ｌを任意添加元素としたのは、Ｃの増量により硼素の効
果を補うことができることによる。

Ｃｒ　、　Ｖ　、　ＮｂおよびＴ１は、いずれも強い炭
化物生成元素であり、本発明の特徴とするＣの増加に伴
い、これらの元素と炭化物を形成し、この結果炭化物生
成量の増加により靭性を減少させると同時に鋼中にあっ
て耐熱特性を保持するために有効なＣｒの作用を弱める
。このため、本発明においては、靭性を高める／Ｃめに
、Ｖ　ＩＮｂおよびＴｉの宮’ＦＣｔを７％以下および
Ｏ，Ｓチ以下に減じた。まだ、前ｊ熱特性向上のためＣ
ｒの含有量の上限を、ｌ！ｇ％に増加した。

Ｓｉ　、　Ｍｎ　、　Ｎｉ　、　Ｍｏ　、　Ｗ　、　Ｃ
ｏおよびＡ７は、Ｃの増量に対し炭化物を生成する作用
がないかまたは弱いものであるため、基本的に従来と同
量とした。しかし７ながら、ＩＶ］ｏ、ＷおよびＣＯは
、耐熱鋼の性能を増す元素ではあるが、高価であるため
、その使用量はできる限り少ないことが望ましい。なお
、本発明の目的は、経済的に有利な」熱鋳鋼を提供する
ものであることから、各添加元素の下限を設定せず、捷
だ可能な限り上限を下げたのである。

前述した実施例から明らかなように、本発明に係る高珪
素耐熱鋳鋼は、原発明の含硼素高珪素耐熱鋼〔対照側鋼
（１）〕に比べ約７０倍以上のＣ含有量を有するにも拘
らず、機械的性質においてはむしろ優れた靭性を持ち、
また対照側鋼（２）と比較しても遜色のない値を示して
いる。さらに、本発明＠は、耐熱特性においても耐酸化
性、耐浸炭性および耐窒化性は対照側鋼（２）より優れ
た値を示した。これは、　　Ｓｉ含有量の多いことに原
因するものである。すなわち、本発明によれば、Ｓｉｎ
多く含有しさらにＣ含有量を高めることによって、安価
な高珪素耐熱鋳鋼を提供することができる。

従って、前述したような優れた特性を有する本発明に係
る高珪素耐熱鋳＠け、工業炉用ロスドルやトレー等に広
範かつ経済的に利用することができる。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明の精神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更を
なし得ることは勿論である。

４、追加の関係 不発明は、原発明の構成に欠くことができない成分元素
Ｃ、Ｓｉ　、Ｍｎ　、Ｎｉ　、Ｃｒ　、ＭｏおよびＷ　
、　Ｔｉ　、　ｋｌ　、　Ｂ　、　Ｆｅを同一としかつ
ＣおよびＢ以外の成分元素の含有量を実質的に同一範囲
とし、しかも高珪素耐熱鋼としての同一の目的を達成す
るものであって、前記ＣおよびＢの含有量を調整するこ
とにより原発明より優れた効果を奏する原発明の改良に
係るものである。よって、特許法第３７条第１項の規定
により追加の特許の要件を具備するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　Ｃｏ、ｏＡ　〜／％、Ｓ１３〜ｊ％、Ｍｎ、
   ２％ＪＪ下、Ｎｉ　／　２−２１１　％、Ｃｒ　／　、
   ２〜．２１　％、Ｎｉ。 およびＷ２チ以下、Ｃ：ｏ、Ａｔ、ＶおよびＮｂｌ係以
   下、’ＶＯ，！乃以下、ＢＯ，３％以下、残部Ｆｅより
   なる炭素含有量を高めた鋳造用の高珪素耐熱鋼伜。