JPS59205450A - 耐摩耗性と耐銹性の優れた、ポンプのロ−タ材用マルテンサイト系ステンレス鋼 - Google Patents

耐摩耗性と耐銹性の優れた、ポンプのロ−タ材用マルテンサイト系ステンレス鋼

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JPS59205450A
JPS59205450A JP7916383A JP7916383A JPS59205450A JP S59205450 A JPS59205450 A JP S59205450A JP 7916383 A JP7916383 A JP 7916383A JP 7916383 A JP7916383 A JP 7916383A JP S59205450 A JPS59205450 A JP S59205450A
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JP
Japan
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less
steel
stainless steel
abrasion resistance
rotor material
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Pending
Application number
JP7916383A
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English (en)
Inventor
Takeshi Yoshida
毅 吉田
Ko Tajima
耕 田島
Yoshimitsu Oota
太田 好光
Hiroshi Nakabashi
中橋 博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Stainless Steel Co Ltd
Heishin Sobi KK
Original Assignee
Nippon Stainless Steel Co Ltd
Heishin Sobi KK
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Publication date
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

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】 本発明は食品工業、製薬工業、化学工業、土木業等にお
いてしばしば処理されている、固体と液体との中間の性
質を有する高粘性物の搬送用に適するポンプ(以下単に
高粘性物用ポンプと記載する)に使用するロータ材に関
する。
従来、水と土砂とのまざシあったスラリーあるいは、み
そ、あん等の高粘性物を搬送するだめのポンプのうち、
ロータが直接にスラリー等の被搬送物に接触して両者間
に相対運動が生じる型式のポンプ(登録商標でモノ−ポ
ンプとして知られている)では、ポンゾ作勲時に生ずる
スラリー等の被搬送物とロータとの間での摩擦によって
生ずる摩耗にロータが耐えられるようにするとの観点か
ら、ロータ材として’e −2% O−12% cr 
−W系ステンレス鋼が使用されていた。しかしながらこ
の材料は炭素含有量が極めて高いため鋼塊を製造する場
合、溶湯の凝固時に巨大なOr炭化物が生成して熱間加
工性を悪化させて、鍛造工程において割れを生じさせ歩
留を低下させるという欠点があった。更にこの従来鋼か
ら作られた製品は極めて高いC含有量のため凝固時に生
成した一次cr炭化物は焼入れ温度においてもオーステ
ィナイト中に完全に固溶せずに一部分は未固溶炭化物と
して母材内に残、!11 、Car炭化物として炭素と
結合したクローム分だけ母材中のOr濃度が低下して耐
誘性が著しく悪化し、高粘性物用ポンプの運転休止中に
ロータと接触している被搬送高粘性物によってロータに
発銹が生じゃすく、結果として高粘性物用ポンプの性能
を劣化させるという問題があった。
本発明は、上記従来の材料の欠点を解消し上記晶粘性物
用ポンプのロータ材として必要な機械的性質及び耐摩耗
性を備えると共に耐誘性にも優れたマルテンサイト系ス
テンレス鋼を得ることを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明のマルテンサイト系ス
テンレス鋼は、重量で、(:!0.35〜0.50チ、
sil、Oqb以丁、Mn1.0%以下、at 15.
0−17.0%、Ni1.0%以下、Po、04%以下
、sO,03%以下、残部Fe及び不可避の不純物か更
に本発明のマルテンサイト系ステンレス鋼は、重量で、
c  O,35−0,50俤、sll、0チ以丁、Mn
1.0%以下、Car  15.0−17.0%、N1
1.0%以下、Po、04チ以下、EIo、03係以下
、Mo  1.0%以下とwl、0%以下とから成る群
から選ばれた1種または合計で1.5係以下の2種、及
び残部Feと不可避の不純物から成ることを特徴とする
本発明の上記マルテンサイト系ステンレス鋼では、C含
有量が重量で帆65〜0.50%であシ且つOr含有量
が15.0〜17.0%と従来鋼よシも高いため、10
609C〜1100°Cの焼入れ温度においてOr炭化
物はオースティナイト中に完全に固溶し、熱処理後の組
織はすべてマルテンサイトとなシその硬さはHV 55
0以上で従来鋼と同等であシ優れた耐摩耗性を有すると
共に、未固溶Or炭化物がないことによシ素地中のOr
濃度の低下もなく上記従来鋼に比較して優れた耐誘性を
示し且つ靭性が改善され、高粘性物用ポンプロータ材と
して優れた材料であることが判明した。
次に本発明の高粘性物用ポンプのロータ材に適するマル
テンサイト系ステンレス鋼の合金成分の含有量の限定理
由について説明する。
炭素はFe −Cr合金のオースティナイト領域を拡大
して焼入れ性を高め、硬さを高めるのに有効な元素であ
り、耐摩耗性に関連する硬さの値をHv550以上とす
るためには少なくとも0.35 %は必要であり、0.
50%を越えるとOr炭化物の生成量が多くなシ焼入温
度においてOr炭化物がオースティナイト素地中に完全
に固溶せずに未固溶炭化物として素地中に残存し、素地
中のOr濃度の低下をひき起こして耐誘性を著しく害す
ると共に靭性にも悪影響を与える。以上の理由で炭素含
有量は0.35−0.50係と限定した。
Siは合金の溶製時の脱酸剤として有用な元素であるが
1.0チを越えると合金の靭性が低下するので、その含
有量は1.0俸以トであシ、好ま1−<は0.3〜0.
5チである。
1vinは合金の溶製時における脱酸及び脱硫に必要な
元素であるが1.0係を越えると熱間加工性が低下する
ので、その含有量は1.0%以下であシ、好ましくは肌
4−0.6%である。
Orは合金表面に不働態化被膜を形成するのに有効であ
ると共に耐食性と耐摩耗性を向上させるが、15俤未満
では充分な効果が得られず、一方17チを越えると材料
の脆化が著しくなるので、含有量は15.0〜17.0
チである。
N1は耐摩耗性の増大にはそれほど寄与しないが、合金
鋼の組織の均質性と安定化並びに靭性の改善に有効であ
る。しかしながら1.0チを毬えると変態を著しく抑制
して焼鈍後の硬さを増大させ材料の被切削加工性を劣化
させるので、含有量は1.0%以下であシ、好ましくは
0.5〜0.7%である。
P及びSは不可避の不純物であシ、それぞれ0.04 
%及び0.06%を超えると材料の熱間加工性を害する
ので、それぞれ帆04チ以下及び0.06係以下に抑制
する。
本発明の上記組成範囲を有する合金は優れた耐摩耗性と
耐食性とを有するが、1.0チ以下のM。
と1.0%以下のWとから成る群から選ばれた1種又は
2種を添加することによって更に耐摩耗性を向上させる
ことができる。このMoとWとの数値限定理由は以下の
とうりである。
140はフェライト形成元素であり、極めて強力な炭化
物形成元素である。一方MOは析出硬化による素地の強
化とそれにともない耐摩耗性を高める効果をもたらすと
共に耐食性も向上させる。しかし1%を越える含有量で
は他の合金成分と相互に影響して素地中にフェライト相
を生成し結果として材料の耐摩耗性を劣化させるので、
1.0%以下の含有量であシ、好ましくは0.5−0.
7 %である。
WはMoと同様に析出硬化による素地の強化とその結果
として耐摩耗性を高める。しかし1係を越える含有量で
は他の合金成分と相互に影響し合ってフェライト相を生
成しその結果耐摩耗性が劣化するので、1.0%以下の
含有量とし好ましくは0.5〜0.7%の含有量である
MoとWは共にフェライト形成元素であシ、強力な炭化
物形成元素であるため、MOとWとが共に添加された場
合には相乗効果により素地を強化して耐摩耗性を高める
効果が著しい。しかしMOとWとの合計の含有量が1゜
5チを越えると他の成分と影響しあいフェライト相を生
成し、且つ合金の焼入温度を著しく高めしかも適正な焼
入硬さが得られず耐摩耗性を著しく減少させる。従って
MoとWとの合計の含有量は1.5チ以下である。
本発明の特徴及び作用効果は以下に説明する実施例によ
シ更に一層明瞭になる。
第1表は本発明のマルテンサイト系ステンレス鋼の化学
組成及び比較鋼の化学組成を示した。第1表中A−Hは
本発明によるステンレス鋼であり、■−Pは比較のため
に示した材料である。
第1表に示した鋼種A−Pについて1100℃の焼入温
度で油冷し、その後200℃で焼戻し油冷する硬化処理
した後のかたさ及びミクロ組織中での一次炭化物の有無
を第2表並びに第3図及び第4図に示した。
第2表 第2表及び第6図と第4図にみられる様に、比較鋼り、
M、N以外はがたさHV550以上を満足し、硬化処理
後のミクロ組織では参考鋼0、P以外は未固溶−洗炭化
物の存在は認められない。
第1図は50℃の温度に保持された6%BJa CJ浴
溶液使用して乾湿繰返しをおこなう耐誘性の試験結果で
ある。試験片は3mmX 25m1X 30朋の矩形形
状のものを使用し、これを50℃の温度に保持された3
 % Na(J溶液中に25分間浸漬後引上げ5分間常
温で放置・乾燥のサイクルを繰返し、発銹が生ずるまで
の繰返し回数を求め、その結果を第1図に示した。第1
図から明らかなように本発明鋼のA−H及び比較的ニー
Nは従来鋼よ)も約2−7倍の発銹までの繰返し回数を
示し優れだ耐誘性を有することが判明した。
第2図は材料の耐摩耗性の試験結果を示した。
試験方法として摩耗試験機の回転軸に5miX25mm
X52.5朋の試験片を攪拌羽根として十字形に収り付
は常温のスラリー液中に浸漬し1140r、p、m、の
回転数で高速回転させ1日につき8.5時間運転し合計
で4日間で64時間摩耗試験しその後試験片の摩耗量を
求め、試料Aの摩耗量を1.00とし他の試料の摩耗量
を試料Aとの比である摩耗指数として示した。スラリー
液は約48%の100メツシユ天然シリカと残部水とか
ら成るものを使用した。第2図から明らかなように本発
明鋼のA−H及び比較鋼G、には従来鋼と同等あるいは
若干優れた摩耗指数を示し、本発明鋼が優れた耐摩耗性
を有することが判明した。
本発明のマルテンサイト系ステンレス鋼の1.8ton
鋳塊を電気炉を使用して作り、この鋳塊を1180〜1
200℃に加熱後、断面の一辺が150mmの角材にプ
レス分塊し、その後1200℃の温度で直径55間の丸
棒材に条鋼圧延し更に750℃×2時間空冷の焼鈍をし
た。その後機械加工によシポンプのロータ素材を作、9
1070°C×1.6時間・油冷及び200℃×2.5
時間油冷の焼入焼戻し処理をおこないロータ製品とした
。このロータを実際の高粘性物搬送用ポンプに組入れ実
際にポンプを作動させて試験した結果、本発明鋼から作
られた高粘性物搬送用ポンプのロータは耐摩耗性及び耐
誘性が優れ従来この種のポンプロータに生じていた問題
を解消したことが明らかに匁った。
以上本発明のマルテンサイ系ステンレス鋼は、従来高粘
性物用ポンプのロータ材として使用されていたFe −
2% O−12% Or −W系ステンレス鋼のよシも
著しく耐誘性が優れ且つ耐摩耗性はこの従来鋼と同等の
優れた耐摩耗性を有し、従来の高粘性物用ポンプのロー
タ材の欠点を解消したものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、50℃の温度での3 % NaCf溶液を使
用して乾湿繰返しをおこない発銹までの回数を調べた場
合の本発明鋼及び従来鋼の耐誘性を示すグラフであシ、 第2図は本発明鋼と従来鋼の耐摩耗性を示すグラフであ
シ、 第6図及び第4図はそれぞれ本発明鋼及び従来鋼を硬化
熱処理した後のミクロ組織を示す写真で代理人 浅  
村   皓 牙1図 繰遜、し回数−(但) 第2図 一″″5m1−11−°“1え

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量で、c  O,35〜0.50%、Si  
    1.0%以下、Mnf、C1n以下、ar  15.0
    −17.0%、Nx  1.0%以下、p  0.0’
    4tI6以下、S  O,03%以下、残部Fe  及
    び不可避の不純物から成る、耐摩耗性及び耐誘性の優れ
    たポンプロータ材用マルテンサイト系ステンレス鋼。
  2. (2)  重量で、a  O,35−0゜5o%、Si
      1.Qチリ下、ynl、0%以下、Or  15.
    0−17.0%、Ni  1.0%以下、Po、04%
    以下、sO,03%以Ft Mo  i、o %以下と
    Wl、0%以下とから成る群から選ばれた1種または合
    計で1.5チ以下の2棟、及び残部Feと不可避の不純
    物から成る、耐摩耗性及び耐誘性に優れたポンプロータ
    材用マルテンサイト系ステンレス鋼。
JP7916383A 1983-05-06 1983-05-06 耐摩耗性と耐銹性の優れた、ポンプのロ−タ材用マルテンサイト系ステンレス鋼 Pending JPS59205450A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62190051A (ja) * 1985-11-25 1987-08-20 エシル コ−ポレ−シヨン 骨病気治療用組成物
JP2020045511A (ja) * 2018-09-17 2020-03-26 愛知製鋼株式会社 刃物用マルテンサイト系ステンレス鋼

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