JPS621837A - 弁 - Google Patents
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- JPS621837A JPS621837A JP13793285A JP13793285A JPS621837A JP S621837 A JPS621837 A JP S621837A JP 13793285 A JP13793285 A JP 13793285A JP 13793285 A JP13793285 A JP 13793285A JP S621837 A JPS621837 A JP S621837A
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- valve
- alloy
- less
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は耐焼付性、耐エロージヨン性に贋れた弁に関す
る。
る。
従来から化学、原子カプラントなど各種プラント分野で
用いる弁の弁箱及び弁体の弁座には、耐エロージヨン特
性、耐焼付性を付与するためにC。
用いる弁の弁箱及び弁体の弁座には、耐エロージヨン特
性、耐焼付性を付与するためにC。
基体のCo−Cr−l−4系合金(通称、ステライト)
が溶接されている。
が溶接されている。
しかしながら、最近では、Co資源の枯渇、化学プラン
トにあってはその反応制御、原子カプラントにあっては
その安全性向上の観点から、COの放出をなくすため上
記ステライトに代えて旧あるいはFeを基体とした耐エ
ロージヨン・耐摩耗合金を弁箱の弁座および/または弁
体の弁座に使用した弁の研究がなされている。
トにあってはその反応制御、原子カプラントにあっては
その安全性向上の観点から、COの放出をなくすため上
記ステライトに代えて旧あるいはFeを基体とした耐エ
ロージヨン・耐摩耗合金を弁箱の弁座および/または弁
体の弁座に使用した弁の研究がなされている。
しかし従来から知られているN1あるいはFe基体の合
金は、CO%体のステライトに比べてその耐エロージヨ
ン性、耐焼付性の点で充分な特性を備えるものではなか
った。
金は、CO%体のステライトに比べてその耐エロージヨ
ン性、耐焼付性の点で充分な特性を備えるものではなか
った。
本発明は、上記した問題点を解消するためになされたも
ので、各種プラントにおいてコバルト粒子またはコバル
トイオンの放出が実質的に皆無であり、かつ、耐エロー
ジヨン性°及び耐焼付性に優れた弁を提供することを目
的とするものである。
ので、各種プラントにおいてコバルト粒子またはコバル
トイオンの放出が実質的に皆無であり、かつ、耐エロー
ジヨン性°及び耐焼付性に優れた弁を提供することを目
的とするものである。
本発明者等はCOを用いることなく、ステライトと同等
以上の耐エロージヨン特性、耐焼付性を得ることができ
ないかと研究を進めた。摺動時に接触する弁座表面同志
が類似した材料でかつねばい材料であると摩耗量が多く
、焼付けを生じやすい。
以上の耐エロージヨン特性、耐焼付性を得ることができ
ないかと研究を進めた。摺動時に接触する弁座表面同志
が類似した材料でかつねばい材料であると摩耗量が多く
、焼付けを生じやすい。
によりステライトを用いなくとも同等の特性が得られる
であろうという思想から本発明を創出するに到った。
であろうという思想から本発明を創出するに到った。
すなわち本発明は弁箱必るいは弁体の一方の弁座表面が
Cr−Ni−Fe系の鉄基析出硬化型合金からなり、他
方の弁座表面がニッケル基台金からなることを特徴とす
る弁である。耐食性、硬さの良好なcr−旧−Fe系の
鉄基析出硬化型合金と、耐食性、硬さが良好であり、H
v 400以上のN1基合金とを組合わせることIによ
り、耐焼付性に優れた弁を得ることができるのである。
Cr−Ni−Fe系の鉄基析出硬化型合金からなり、他
方の弁座表面がニッケル基台金からなることを特徴とす
る弁である。耐食性、硬さの良好なcr−旧−Fe系の
鉄基析出硬化型合金と、耐食性、硬さが良好であり、H
v 400以上のN1基合金とを組合わせることIによ
り、耐焼付性に優れた弁を得ることができるのである。
本発明に用いるCr−Ni−Fe系の鉄基析出硬化型合
金としては、例えばSUS 630. SUS 631
.マルエージング鋼等が挙げられる。
金としては、例えばSUS 630. SUS 631
.マルエージング鋼等が挙げられる。
特に重量比でCr7〜14%、 Ni5〜10%、 A
l0.5〜2.0%、 MOl、5〜3%、 c o、
i%以下及び残部Feの組成を有する鉄基析出硬化型合
金は硬さ、耐食性とも優れているため、本発明に用いる
のに好適でおる。Crは耐食性向上のため必須でおり7
%以上は必要である。しかし多山の含有はフェライトの
生成を促し、硬度を低下させるため14%以下とする。
l0.5〜2.0%、 MOl、5〜3%、 c o、
i%以下及び残部Feの組成を有する鉄基析出硬化型合
金は硬さ、耐食性とも優れているため、本発明に用いる
のに好適でおる。Crは耐食性向上のため必須でおり7
%以上は必要である。しかし多山の含有はフェライトの
生成を促し、硬度を低下させるため14%以下とする。
好ましくは11,5〜13.5%である。Niは析出硬
化現象を起こさせ、フェライトの生成を抑制するために
6%以上の添加が必要である。しかし多量の含有はオー
ステナイトの生成を促し、強度が不足するため10%以
下とする。好ましくは7.0〜9.0%でおる。Mは析
出硬化を起こさせるために少なくとも0.5%以上の添
加が必要である。
化現象を起こさせ、フェライトの生成を抑制するために
6%以上の添加が必要である。しかし多量の含有はオー
ステナイトの生成を促し、強度が不足するため10%以
下とする。好ましくは7.0〜9.0%でおる。Mは析
出硬化を起こさせるために少なくとも0.5%以上の添
加が必要である。
しかし多量の含有は加工性を低下させるため2%以下と
する。好ましくは0.7〜185%である。Noは耐食
性、強度を向上させるために少なくとも1.5%以上の
添加が必要でおる。しかし多量の含有はフェライトの生
成を促すため3%以下とする。
する。好ましくは0.7〜185%である。Noは耐食
性、強度を向上させるために少なくとも1.5%以上の
添加が必要でおる。しかし多量の含有はフェライトの生
成を促すため3%以下とする。
好ましくは1.7〜2.5%である。炭素は強度を向上
させフェライトの生成を抑制する成分であるが、多山の
含有は耐食性、延性を害することから0.1%以下、好
ましくは0.05%以下とする。
させフェライトの生成を抑制する成分であるが、多山の
含有は耐食性、延性を害することから0.1%以下、好
ましくは0.05%以下とする。
対をなす他方の弁座表面に用いるIIVが400以上の
ニッケル基合金としてはN i −Cr−)to−8i
系、Ni−Cr−/1−No系、旧−Cr−B−3i−
C−Fe系等が挙げられる。
ニッケル基合金としてはN i −Cr−)to−8i
系、Ni−Cr−/1−No系、旧−Cr−B−3i−
C−Fe系等が挙げられる。
これらの合金は耐食性や耐エロージヨン性が優れた肉盛
合金として使用されている。HV 400以上のNi基
合金と上記鉄基合金を組合わせることにより、耐焼付性
が良好となる。
合金として使用されている。HV 400以上のNi基
合金と上記鉄基合金を組合わせることにより、耐焼付性
が良好となる。
特にクロム15〜45%、ニオ73〜15%、モリブデ
ン20%以下残部がニッケルより成る弁座合金を用いる
のが良い。
ン20%以下残部がニッケルより成る弁座合金を用いる
のが良い。
まずクロームは、耐食性を向上させるのに有効であると
同時に高温における耐酸化性ならびに硬さを高めるため
に必要な成分で組成比が15%未満では、効果が不充分
でおりまた45%を越えると粗大な初晶が過度に析出し
所要の特性が低下するからであり、望ましくは20〜3
5%が良い。ニオブはクローム及びニッケルと結合して
、Cr2 Nb等の金属間化合物をつくり硬さを高め、
耐摩耗性及び耐エロージヨン性に必要な成分で組成比3
%未満では効果が不充分でまた、15%を越えると靭性
の低下がみられ機械的強度が損なわれるからであり、望
ましくは7〜15%が良い。モリブデンは、耐食性の向
上ならびに固溶体強化により硬さ、耐摩耗性及び耐エロ
ージヨン性を向上させるのに必要な成分で組成比が20
%を越えると効果は飽和するとともに靭性の低下がみら
れることからこの範囲とした。なお、モリブデンの組成
範囲は5〜15%が望ましい。またこの側基合金は、ニ
オブの一部をタンタルで置換してもよい。またモリブデ
ンの一部をタングステンに置換することもできる。ざら
・ に溶解時に添加する脱酸、脱窒剤としてのマンガン
やシリコンなどを含んでいても差支えない。
同時に高温における耐酸化性ならびに硬さを高めるため
に必要な成分で組成比が15%未満では、効果が不充分
でおりまた45%を越えると粗大な初晶が過度に析出し
所要の特性が低下するからであり、望ましくは20〜3
5%が良い。ニオブはクローム及びニッケルと結合して
、Cr2 Nb等の金属間化合物をつくり硬さを高め、
耐摩耗性及び耐エロージヨン性に必要な成分で組成比3
%未満では効果が不充分でまた、15%を越えると靭性
の低下がみられ機械的強度が損なわれるからであり、望
ましくは7〜15%が良い。モリブデンは、耐食性の向
上ならびに固溶体強化により硬さ、耐摩耗性及び耐エロ
ージヨン性を向上させるのに必要な成分で組成比が20
%を越えると効果は飽和するとともに靭性の低下がみら
れることからこの範囲とした。なお、モリブデンの組成
範囲は5〜15%が望ましい。またこの側基合金は、ニ
オブの一部をタンタルで置換してもよい。またモリブデ
ンの一部をタングステンに置換することもできる。ざら
・ に溶解時に添加する脱酸、脱窒剤としてのマンガン
やシリコンなどを含んでいても差支えない。
上記合金にざらに20%以下の鉄の添加は素地の強化及
び靭性の向上に寄与する。少量で効果を発揮するが3%
以上が好ましく、20%を越えると素地の強度が低下し
、合金の機械的強度が損なわれるからであり望ましくは
3〜12%が良い。
び靭性の向上に寄与する。少量で効果を発揮するが3%
以上が好ましく、20%を越えると素地の強度が低下し
、合金の機械的強度が損なわれるからであり望ましくは
3〜12%が良い。
またNi基合金として炭素0.3〜1.5%、クロム5
〜25%、硼素0.5〜6.0%、硅素0.5〜6.0
%、鉄10%以下、残部が実質的にニッケルより成るも
のを用いても良い。
〜25%、硼素0.5〜6.0%、硅素0.5〜6.0
%、鉄10%以下、残部が実質的にニッケルより成るも
のを用いても良い。
炭素は耐摩耗性ならびに硬度を上昇させるのに有効な元
素であるが0.3%より少ないときには耐摩耗性、硬度
ともに低く、一方1.5%を越えると靭性が低下するこ
とから0.3〜1.5%とした。なお望ましくは0.4
〜1,0%が良い。硅素及び硼素はそれぞれ硅化物及び
ホウ化物を生成して耐摩耗性ならびに強゛度を上昇させ
るのに有効な元素でおるがいずれも0.5%より少ない
ときにはその効果が充分でなく、また多量の含有は粗大
な硅化物やホウ化物を生成し、靭性を低下することから
6%以下とした。なお望ましくは硼素0.5〜5.0%
、硅素2.5〜6.0%が良い。鉄は素地の強化と耐熱
衝撃性の向上に寄与するものであるが、10%を越える
と素地の強度が低下し、機械的強度が損なわれるからで
ある。なお望ましくは1〜6%が良い。
素であるが0.3%より少ないときには耐摩耗性、硬度
ともに低く、一方1.5%を越えると靭性が低下するこ
とから0.3〜1.5%とした。なお望ましくは0.4
〜1,0%が良い。硅素及び硼素はそれぞれ硅化物及び
ホウ化物を生成して耐摩耗性ならびに強゛度を上昇させ
るのに有効な元素でおるがいずれも0.5%より少ない
ときにはその効果が充分でなく、また多量の含有は粗大
な硅化物やホウ化物を生成し、靭性を低下することから
6%以下とした。なお望ましくは硼素0.5〜5.0%
、硅素2.5〜6.0%が良い。鉄は素地の強化と耐熱
衝撃性の向上に寄与するものであるが、10%を越える
と素地の強度が低下し、機械的強度が損なわれるからで
ある。なお望ましくは1〜6%が良い。
ざらにクロムは耐食性及び合金の素地を強化するために
必要な成分であるが、5%未満では効果が充分でなく、
また25%を越えると靭性が低下することから5〜25
%とした。なお望ましくは10〜20%が良い。
必要な成分であるが、5%未満では効果が充分でなく、
また25%を越えると靭性が低下することから5〜25
%とした。なお望ましくは10〜20%が良い。
以上説明したようなCr−Ni−Fe系鉄基析出硬化型
合金及び側基合金は、例えば弁箱、弁体の表面に肉盛溶
接しても良いし、ロー付、拡散接合、ネジ等のカン合で
も良く、摺動面が前記合金から構成されていれば良い。
合金及び側基合金は、例えば弁箱、弁体の表面に肉盛溶
接しても良いし、ロー付、拡散接合、ネジ等のカン合で
も良く、摺動面が前記合金から構成されていれば良い。
以下に本発明の詳細な説明する。
第1表に供試合金の化学組成を示す、Nα1〜3につい
ては高周波真空誘導溶解炉を用いて溶解後熱間鍛造を行
ない、950〜1050℃、1〜2時間程度の溶体化処
理及び500〜600°C,1〜3時間程度の時効処理
を施したものから試験片を採取した。
ては高周波真空誘導溶解炉を用いて溶解後熱間鍛造を行
ない、950〜1050℃、1〜2時間程度の溶体化処
理及び500〜600°C,1〜3時間程度の時効処理
を施したものから試験片を採取した。
また、実施例4〜6及びNα7鋪については高周波誘導
溶解炉を用いて外径4mの溶接棒を製造し、5US31
6表面に肉盛溶接したものから試験片を採取した。
溶解炉を用いて外径4mの溶接棒を製造し、5US31
6表面に肉盛溶接したものから試験片を採取した。
耐エロージヨン試験は学1辰法に準じて振幅90JII
n、撮動数6.5KHz、試験片1Mo分の条件で行な
い、試験片の損耗量を測定した。その結果を第1表に併
記した。
n、撮動数6.5KHz、試験片1Mo分の条件で行な
い、試験片の損耗量を測定した。その結果を第1表に併
記した。
耐エロージヨン性に憂れていることが確認された。
次に、上記の試料Nα1,3,5.6の合金を用いて第
2表に示す組合せで、第1図に示す呼び径100、、、
nの仕切弁を製作し開閉動作後の弁の気密性を試験した
。図において1は弁箱、2は弁箱の弁座、3は弁体、4
は弁体の弁座、5は弁体、6はボンネット、7はハンド
ルを示す。また比較例として、上記3,7の合金を用い
て、第2表に示す組合せで同一構造の仕切弁を製作し、
同一条件下にて試験した。その結果を第2表に併せて示
した。
2表に示す組合せで、第1図に示す呼び径100、、、
nの仕切弁を製作し開閉動作後の弁の気密性を試験した
。図において1は弁箱、2は弁箱の弁座、3は弁体、4
は弁体の弁座、5は弁体、6はボンネット、7はハンド
ルを示す。また比較例として、上記3,7の合金を用い
て、第2表に示す組合せで同一構造の仕切弁を製作し、
同一条件下にて試験した。その結果を第2表に併せて示
した。
なお、開閉動作は、面圧2に’j/rruAの負荷状態
で100回行ない気密性試験は高圧水を通水し、出口側
の漏れを測定した。
で100回行ない気密性試験は高圧水を通水し、出口側
の漏れを測定した。
以下余白
第2表
第2表より明らかなように、本発明に係る仕切弁は、従
来バルブ弁座に使用されている比較例2のコバルト蟇合
金を用いたものと同様に耐焼付性に滞れ、また耐摩耗性
に優れていることが確認された。
来バルブ弁座に使用されている比較例2のコバルト蟇合
金を用いたものと同様に耐焼付性に滞れ、また耐摩耗性
に優れていることが確認された。
次いで第3表に示すNO,8,9のニッケル基ハードフ
ェーシング材を5US316表面に肉盛溶接を施こし弁
座素材とした。
ェーシング材を5US316表面に肉盛溶接を施こし弁
座素材とした。
以下余白
第3表
前述と同様の試験を行った結果を第4表に示す。
第4表
第4表より明らかなように、本発明に係る仕切弁は、従
来バルブ弁座に使用されているコバルト基合金を用いた
ものと同様に耐焼付性に優れ、また耐摩耗性に優れてい
ることが確認された。
来バルブ弁座に使用されているコバルト基合金を用いた
ものと同様に耐焼付性に優れ、また耐摩耗性に優れてい
ることが確認された。
〔発明の効果)
以上の結果から明らかなように、本発明に係る弁は、弁
箱及び弁体の弁座に使用するNi基合金及びre−cr
−Nt系゛鉄基析出硬化型合金の耐エロージヨン性が高
く、また両者の組合せは耐焼付性に優れていることから
、CO基合金を用いずに耐摩耗・耐エロージヨン性及び
耐焼付性に優れている。また、COを放出しないことに
より、化学及び特に原子力等の各種プラントの流路の開
閉に好適な弁である。
箱及び弁体の弁座に使用するNi基合金及びre−cr
−Nt系゛鉄基析出硬化型合金の耐エロージヨン性が高
く、また両者の組合せは耐焼付性に優れていることから
、CO基合金を用いずに耐摩耗・耐エロージヨン性及び
耐焼付性に優れている。また、COを放出しないことに
より、化学及び特に原子力等の各種プラントの流路の開
閉に好適な弁である。
第1図は本発明の実施例を示す仕切弁の縦断面図である
。 1・・・弁箱 2・・・弁箱の弁座3・・・弁
体 4・・・弁体の弁座5・・・弁棒
6・・・ボンネット7・・・ハンドル
。 1・・・弁箱 2・・・弁箱の弁座3・・・弁
体 4・・・弁体の弁座5・・・弁棒
6・・・ボンネット7・・・ハンドル
Claims (6)
- (1)弁箱あるいは弁体の一方の弁座表面がCr−Ni
−Fe系の鉄基析出硬化型合金からなり、他方の弁座表
面が硬さ(Hv)400以上のニッケル基合金からなる
ことを特徴とする弁。 - (2)前記鉄基析出硬化型合金は重量比でCr7〜14
%、Ni6〜10%、Al0.5〜2.0%、Mo1.
5〜3%、C0.1%以下及び残部Feの組成を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の弁。 - (3)前記ニッケル基合金は重量比でCr15〜45%
、Nb3〜15%、Mo20%以下及び残部Niの組成
を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
弁。 - (4)前記ニッケル基合金は重量比でCr15〜45%
、Nb3〜15%、Mo20%以下、Fe20%以下及
び残部Niの組成を有することを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の弁。 - (5)前記ニッケル基合金は、炭素、硅素、硼素及びク
ロムを含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
の弁。 - (6)前記ニッケル基合金は重量比でC0.3〜1.5
%、Cr5〜25%、Si0.5〜6.0%、B0.5
〜6.0%、Fe10%以下及び残部Niの組成を有す
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の弁。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13793285A JPS621837A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 弁 |
US06/792,593 US4754950A (en) | 1984-10-30 | 1985-10-29 | Valve |
EP85113836A EP0181570B1 (en) | 1984-10-30 | 1985-10-30 | Valve |
DE8585113836T DE3567262D1 (en) | 1984-10-30 | 1985-10-30 | Valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13793285A JPS621837A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 弁 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS621837A true JPS621837A (ja) | 1987-01-07 |
Family
ID=15210058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13793285A Pending JPS621837A (ja) | 1984-10-30 | 1985-06-26 | 弁 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS621837A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5633094A (en) * | 1994-10-28 | 1997-05-27 | Hitachi, Ltd. | Valve having facing layers of co-free Ni-base Alloy |
EP1327806A2 (en) | 2002-01-11 | 2003-07-16 | Hitachi Ltd. | Valve and manufacturing method thereof |
JP2014034998A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Toshiba Corp | 軽水炉用弁 |
JP2016033451A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-10 | 岡野バルブ製造株式会社 | 原子力発電プラント用弁装置 |
-
1985
- 1985-06-26 JP JP13793285A patent/JPS621837A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5633094A (en) * | 1994-10-28 | 1997-05-27 | Hitachi, Ltd. | Valve having facing layers of co-free Ni-base Alloy |
EP1327806A2 (en) | 2002-01-11 | 2003-07-16 | Hitachi Ltd. | Valve and manufacturing method thereof |
EP1584851A2 (en) | 2002-01-11 | 2005-10-12 | Hitachi, Ltd. | Valve and manufacturing method thereof |
JP2014034998A (ja) * | 2012-08-07 | 2014-02-24 | Toshiba Corp | 軽水炉用弁 |
JP2016033451A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-10 | 岡野バルブ製造株式会社 | 原子力発電プラント用弁装置 |
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