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Info
- Publication number
- 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
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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。
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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
%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。
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。
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。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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)
- (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) 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7916383A JPS59205450A (ja) | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7916383A JPS59205450A (ja) | 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 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59205450A true JPS59205450A (ja) | 1984-11-21 |
Family
ID=13682284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7916383A Pending JPS59205450A (ja) | 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 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59205450A (ja) |
Cited By (2)
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 |
-
1983
- 1983-05-06 JP JP7916383A patent/JPS59205450A/ja active Pending
Cited By (3)
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 |
JPH0352945B2 (ja) * | 1985-11-25 | 1991-08-13 | Ethyl Corp | |
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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