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
- Publication number
- 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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- 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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