JPS5967313A - 軸受特性のすぐれたクロ−ム系鋼ロ−タ軸材の製造方法 - Google Patents
軸受特性のすぐれたクロ−ム系鋼ロ−タ軸材の製造方法Info
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- JPS5967313A JPS5967313A JP17607182A JP17607182A JPS5967313A JP S5967313 A JPS5967313 A JP S5967313A JP 17607182 A JP17607182 A JP 17607182A JP 17607182 A JP17607182 A JP 17607182A JP S5967313 A JPS5967313 A JP S5967313A
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- JP
- Japan
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- rotor shaft
- steel
- chromium
- weld metal
- metal
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/005—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment of ferrous alloys
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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、高温域にて使用されるロータ軸にして、ジャ
ーナル部の軸受特性にすぐれ、かつ信頼性の高いクロー
ム系鋼ロータ軸材の製造方法に関する。
ーナル部の軸受特性にすぐれ、かつ信頼性の高いクロー
ム系鋼ロータ軸材の製造方法に関する。
従来、高・中圧蒸気タービン用ロータ軸材としては、高
温域においてクリープ特性のすぐれている重量基準で9
〜14%のクロームを含有する12%クローム系鋼が用
いられている。しかし、12%クローム系鋼は軸受金と
の関係において摩擦特性が悪く、軸受金が焼付きを生じ
、ジャーナル部が損傷を受ける等、軸受特性に劣る欠点
があった。
温域においてクリープ特性のすぐれている重量基準で9
〜14%のクロームを含有する12%クローム系鋼が用
いられている。しかし、12%クローム系鋼は軸受金と
の関係において摩擦特性が悪く、軸受金が焼付きを生じ
、ジャーナル部が損傷を受ける等、軸受特性に劣る欠点
があった。
第1図、2図に基いて従来例を説明する。
第1図VC !,− 1,−、 テ、1は12%クロー
ム系鋼ロータ軸(以下単にロータ軸と称す)、2はジャ
ーナル部、3はカップリング、4はスリーブ、5は軸受
、6はカップリングボルト、7は動翼を示す。すなわち
、ロータ軸1のジャーナル部2に低合金鋼製のスリーブ
4を焼ばめして使用し、その軸受特性を向上させていた
。しかし、かかる構造ではスリーブ4を焼ばめする関係
上、カップリング3とロータ軸1とを一体構造にできな
くカップリング3をも焼ばめしていた。しかし、かかる
構造にあってはカップリング30ロータ軸1への焼ばめ
部からき裂(イ)が発生する、事故を生じた。そこで、
第2図に示す如く、口−タ軸1本体にカップリング部3
′を一体に形成し、ジャーナル部2に軸受金に対して摩
擦特性のすぐれた低合金鋼を肉盛溶接した12%クロー
ム鋼製タービンロータが特開昭55−16744号公報
に提案されている。
ム系鋼ロータ軸(以下単にロータ軸と称す)、2はジャ
ーナル部、3はカップリング、4はスリーブ、5は軸受
、6はカップリングボルト、7は動翼を示す。すなわち
、ロータ軸1のジャーナル部2に低合金鋼製のスリーブ
4を焼ばめして使用し、その軸受特性を向上させていた
。しかし、かかる構造ではスリーブ4を焼ばめする関係
上、カップリング3とロータ軸1とを一体構造にできな
くカップリング3をも焼ばめしていた。しかし、かかる
構造にあってはカップリング30ロータ軸1への焼ばめ
部からき裂(イ)が発生する、事故を生じた。そこで、
第2図に示す如く、口−タ軸1本体にカップリング部3
′を一体に形成し、ジャーナル部2に軸受金に対して摩
擦特性のすぐれた低合金鋼を肉盛溶接した12%クロー
ム鋼製タービンロータが特開昭55−16744号公報
に提案されている。
しかし、ジャーナル部2に肉盛溶接したこの低合金鋼の
肉盛溶接金属8の表面にはかなシ高い引張応力が溶接残
留応力として残っている。
肉盛溶接金属8の表面にはかなシ高い引張応力が溶接残
留応力として残っている。
そこで、安全性の観点からこの残留応力を低減させるだ
めに応力除去焼なましくSR)処理を施すことが考えら
れるが、肉盛溶接金属8の線膨張係数が12%クローム
系鋼よシなるロータ軸1の線膨張係数よりも大きいため
にSR処理の冷却過程において新たな引張応力が発生す
ることが知られた。第1表に12%クローム系鋼ロータ
軸のジャーナル部に低合金鋼肉盛溶接をし、SR処理後
の肉盛溶接金属表面の残留応力値を示す。
めに応力除去焼なましくSR)処理を施すことが考えら
れるが、肉盛溶接金属8の線膨張係数が12%クローム
系鋼よシなるロータ軸1の線膨張係数よりも大きいため
にSR処理の冷却過程において新たな引張応力が発生す
ることが知られた。第1表に12%クローム系鋼ロータ
軸のジャーナル部に低合金鋼肉盛溶接をし、SR処理後
の肉盛溶接金属表面の残留応力値を示す。
第1表 肉盛溶接金属表面の残留応力値(単位:kyt
/IJ) すなわち、この高い引張残留応力により、使用中に肉盛
溶接金属表面に割れが発生し、ロータ軸の安全性に重大
な影響を及ばずおそれがあった。
/IJ) すなわち、この高い引張残留応力により、使用中に肉盛
溶接金属表面に割れが発生し、ロータ軸の安全性に重大
な影響を及ばずおそれがあった。
本発明は、上記の如き事情に鑑みて、SR処理による残
留応力の発生過程を詳細に検討した結果なされたもので
あシ、ジャーナル部の肉盛溶接金属表面にローラ加工を
施し、該肉盛溶接金属の引張残留応力を除去して、圧縮
応力を与えることによシ軸受特性のすぐれたクローム系
鋼ロータ軸材の製造方法を提供するものである。
留応力の発生過程を詳細に検討した結果なされたもので
あシ、ジャーナル部の肉盛溶接金属表面にローラ加工を
施し、該肉盛溶接金属の引張残留応力を除去して、圧縮
応力を与えることによシ軸受特性のすぐれたクローム系
鋼ロータ軸材の製造方法を提供するものである。
以下に、本発明を実施例に基いて説明する。
第3図において、ロータ軸1は重−l基準で9〜14%
クロームを含有する12%クローム系鋼よりなる。2は
ジャーナル部、3′はカップリング部でロータ軸lと一
体に形成されている。
クロームを含有する12%クローム系鋼よりなる。2は
ジャーナル部、3′はカップリング部でロータ軸lと一
体に形成されている。
81d: o、 5%り「1−ム・0,5モリブデン系
の(g合金鋼よりなる肉盛溶接金属である。実施例にお
いては、約500闘の外径のジャーナル部2に約25前
厚さの肉盛溶接を行い、肉盛溶接後にロータ軸1全体に
SI七処理を施し、ロータ軸1の半径方向の位置におけ
る肉盛溶接金属8の残留応力の分布を測定し、第2表に
示す値を得た。
の(g合金鋼よりなる肉盛溶接金属である。実施例にお
いては、約500闘の外径のジャーナル部2に約25前
厚さの肉盛溶接を行い、肉盛溶接後にロータ軸1全体に
SI七処理を施し、ロータ軸1の半径方向の位置におけ
る肉盛溶接金属8の残留応力の分布を測定し、第2表に
示す値を得た。
第2表 肉盛溶接金属の残留応力値
(単位:kyf/ml)
次いで、肉盛溶接金属8の表面にその降伏応力値以上の
面圧、本実施例においては約300ky f /mdの
面圧を、ローラ10を低速回転するロータ軸1の軸線に
沿って移動させながら全面に加えた。ローラ加工後に肉
盛溶接金属80半径方向の位置における残留応力の測定
を行い、その結果を同じく第2表に示しである。
面圧、本実施例においては約300ky f /mdの
面圧を、ローラ10を低速回転するロータ軸1の軸線に
沿って移動させながら全面に加えた。ローラ加工後に肉
盛溶接金属80半径方向の位置における残留応力の測定
を行い、その結果を同じく第2表に示しである。
すなわち、ローラ加工後の表面仕上げ加工しろを考慮し
ても肉盛金属表面には圧縮応力が存在することになり、
ロータ軸使用時の安全性を飛躍的に向上させることがで
きた。
ても肉盛金属表面には圧縮応力が存在することになり、
ロータ軸使用時の安全性を飛躍的に向上させることがで
きた。
なお、ローラ加工時の血圧については、必要な圧縮残留
応力値と半径方向の必要深さとによって任意に選択する
ことができる。
応力値と半径方向の必要深さとによって任意に選択する
ことができる。
本発明に係る軸受特性のすぐれたクローム系鋼ロータ軸
材の製造方法にあっては、重俄基準で9〜14%のクロ
ームを含有するクローム系鋼製ロータ軸のジャーナル部
に低合金鋼を肉盛溶接し、次いで所定の応力除去焼なま
しを施しだ後に該肉盛溶接金属部にローラ加工を施すこ
とにより肉盛溶接金属部に圧縮残留応力を発生させて耐
割れ性を向上させた。
材の製造方法にあっては、重俄基準で9〜14%のクロ
ームを含有するクローム系鋼製ロータ軸のジャーナル部
に低合金鋼を肉盛溶接し、次いで所定の応力除去焼なま
しを施しだ後に該肉盛溶接金属部にローラ加工を施すこ
とにより肉盛溶接金属部に圧縮残留応力を発生させて耐
割れ性を向上させた。
従って、6石温域でのクリープ特性のすぐれた12%ク
ローム系タ:1でロータtil+を形成し、ジャーナル
部には軸受tF牙性の良好な低合金鋼を肉盛溶接し、か
つ肉盛溶接金属部にti−予加工により圧縮残留応力を
発生させて耐割れ性を向−ヒさせたので、高・中圧蒸気
タービン用ロータ軸等に好適なりローム系鋼ロータ軸材
を提供できた。
ローム系タ:1でロータtil+を形成し、ジャーナル
部には軸受tF牙性の良好な低合金鋼を肉盛溶接し、か
つ肉盛溶接金属部にti−予加工により圧縮残留応力を
発生させて耐割れ性を向−ヒさせたので、高・中圧蒸気
タービン用ロータ軸等に好適なりローム系鋼ロータ軸材
を提供できた。
更にローラ加工はロータ軸材製造時の、最終熱処理後で
あってジャーナル部の最終機械側シの直前に外されるの
で、イ1(用エネルギーの増加や、工数の増加はさした
ることはなく、信頼性の向上は大きい。
あってジャーナル部の最終機械側シの直前に外されるの
で、イ1(用エネルギーの増加や、工数の増加はさした
ることはなく、信頼性の向上は大きい。
第1図、第2図は従来の高・中圧蒸気タービン用ロータ
軸を示す部分断面図、第3図は本発明に係る軸受特性の
すぐれたクローム系鋼ロータ軸材のローラ加工の説明図
である。 にロータ軸(12%クローム系鋼)、2:ジャーナル部
、3;カップリング、3′:カップリング部、4ニスリ
ーブ、5:軸受、7:動翼、乏3:肉盛溶接金属(低合
金鋼)、10:ローラ。
軸を示す部分断面図、第3図は本発明に係る軸受特性の
すぐれたクローム系鋼ロータ軸材のローラ加工の説明図
である。 にロータ軸(12%クローム系鋼)、2:ジャーナル部
、3;カップリング、3′:カップリング部、4ニスリ
ーブ、5:軸受、7:動翼、乏3:肉盛溶接金属(低合
金鋼)、10:ローラ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 重量基準で9〜14%のクロームを含有するクロ
ーム系鋼製ロータ軸のジャーナル部に低合金鋼を肉盛溶
接し、次いて所定の応力除去焼なましを施した後に該肉
盛溶接金属部にローラ加工を施すことによシ肉盛溶接金
属部罠圧縮残留応力を発生させて剛割れ性を向上させた
ことを特徴とする特許 クローム系鋼ロータ軸材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17607182A JPS5967313A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 軸受特性のすぐれたクロ−ム系鋼ロ−タ軸材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17607182A JPS5967313A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 軸受特性のすぐれたクロ−ム系鋼ロ−タ軸材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5967313A true JPS5967313A (ja) | 1984-04-17 |
Family
ID=16007206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17607182A Pending JPS5967313A (ja) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | 軸受特性のすぐれたクロ−ム系鋼ロ−タ軸材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5967313A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160145711A1 (en) * | 2014-11-24 | 2016-05-26 | Japan Casting & Forging Corporation | METHOD FOR PRODUCING JOURNAL PART OF 9 TO 12% Cr STEEL TURBINE ROTOR, AND JOURNAL PART PRODUCED BY THE METHOD |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5484856A (en) * | 1977-12-19 | 1979-07-06 | Toyota Motor Corp | Poller pushing method in roller burnishing |
-
1982
- 1982-10-08 JP JP17607182A patent/JPS5967313A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5484856A (en) * | 1977-12-19 | 1979-07-06 | Toyota Motor Corp | Poller pushing method in roller burnishing |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160145711A1 (en) * | 2014-11-24 | 2016-05-26 | Japan Casting & Forging Corporation | METHOD FOR PRODUCING JOURNAL PART OF 9 TO 12% Cr STEEL TURBINE ROTOR, AND JOURNAL PART PRODUCED BY THE METHOD |
US9976197B2 (en) * | 2014-11-24 | 2018-05-22 | Japan Casting & Forging Corporation | Method for producing journal part of 9 to 12% Cr steel turbine rotor, and journal part produced by the method |
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