JPS6263654A - 耐熱性の優れた合金 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボイラに使用される耐熱性に優れた合金に関す
るものである。

〔従来の技術〕

石炭だきボイラの加熱器に使用されろ鋼管には、現在１
８−８系ステンレス鋼が用いられている。近年ボイラ効
率を向上させるために、蒸気温度を５３８℃からいくつ
かのステップを経て、最終的には６５０℃まで上昇させ
ろ計画がある。このような高温では、石炭灰が堆積し、
激しい腐食を起こすことが予想されるので、過熱器等の
鋼管にはクロマイズ管、二重管さらにインコロイ８００
　［（などの使用が検討されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしクロマイズ管は被覆層が薄く十分な信頼性がなく
、二重管は高価である。インコロイ８００［［は強度お
よび耐食性のバランスのとれた合金であるが、高温にな
ると腐食量が増大する。という具合で８扁高圧のボイラ
を実現するには、充分な高；品強度と優れた耐食性とを
備えるとともに、安価に製管しうる鋼材の出現が望まれ
ている。

本発明（よ−ト記条件を具備する耐熱性に優れた合金を
堤供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段と作用〕上記目的を達す
るためには、以下の組成範囲を有する合金を使用してボ
イラ用鋼管を製造する。

Ｃ≦ｏ、ｉｓ＊ 高温強度を向上させるために必須な元素であるが、０．
１５ｚを超えろと炭化物の析出のために脆くなる。

Ｓｉ　０．１〜３Ｘ 脱酸剤として有効であり、かつ石炭灰腐食にも有効であ
る。そのため最小限度０．１ｚとする。しかし、５だ以
上添加するとσ相などの有害な析出物が生成しやすくな
る。

Ｍｎ　：　２．１〜８Ｘ Ｍｎは脱酸剤としても重要であるが、２．１ｚ以上のＭ
ｎを添加すると耐食性が大幅に改良される。しかし、Ｍ
ｎを過剰に添加するとフェライト相が析出し加工性を害
するので上限を８％とする。

Ｃｒ　＋　１１３〜３１Ｎ 石炭灰腐食の耐食性を改善ずろにはＣｒが最も有効であ
るが、１８，８系ステンレス鋼と同等以上の耐食性をも
たぜろにはＣｒｔま１６％以上が必要である。ｊ５．か
じ、Ｃ「が３１２以上になるとその効果は飽和し、また
σ相などの有害相を析出しやすくする。

Ｎｉ’Ｎｉ＋Ｇｏとして５〜５１％ ボイラ用管として十分な強度をもたせるに；よ、基本的
にオーステナイト相（フェライトを含まない）にする必
要がある。そのためにＮ１は最小限鴎必要であり、５１
％を超丸ると極めて高価になる。

ＣＯはＮ１とオーステナイフ−安定化のために等価の働
きをする。

Ｗ＋Ｍｏ≦３に 耐食性改善のためには必須の元素で（よないが、ボイラ
用鋼としての強度を出すためには２〜３％の添加はさけ
られず、上限を３ｚとする。

ＷはＭＯと等価の働きをする。

ＡＩ・６１％ 脱酸剤として必要であるが、過剰添加は、耐食性を害し
、脆化を促進する。

Ｔｉ≦０．５ｚ 高温強度を高めるために必要な元素であるが、過剰添加
は、脆化を促進する。

ＮｂＳ２．５３ 高温強度を高めるために必要な元素であるが、過剰添加
は脆化を促進し、溶接性を害する。

ＺｒＳ２．０５Ｘ ′０温強度を高めるために必要な元素であるが、過剰添
加は溶接性を害する。

Ｃｃ≦０．２％ 耐食性を改善する元素であるが過剰添加は熱間加工性を
害する。

Ｎ１３．１ｚ 高ン品強度を高めるが、過剰添加は脆化原因となる。

上記組成範囲でも充分な耐食性を有するが、なおＭｎ、
Ｎｉ及びＣｏに関し、次式を満足する組成とすれば、耐
食性はさらに向上する。

２Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｃ。

−−０，２〜４ ｅ 〔発明の実施例〕 第１表に示すものは、本発明の実施例である８個の合金
について、その組成と耐食性とを従来の合金と比較した
ものである。

夫々の合金を１５０ｋｇの真空溶解炉で溶解して得た鋳
塊を、熱間圧延で１５ｍｍ厚さまで圧延し、その圧延板
より供試体を得、該供試体に３４ＸＮａ、５Ｏ４−４１
ＸＫ２ＳＯ，−２５ＸＦｅ２０．を塗布した後、ｌＸ５
Ｏ，−５Ｘ０２−１５ＸＣＯ２−Ｎ、残のガス気流中に
て、７００℃、　＋００ｈｒ加熱し、その腐食減量（■
／ｃ／）を測定した。本発明による合金が、従来の合金
に比べ耐食性において優れていることが判る。

さらに第１図は上記試験における夫々の合金のｌ′ｅ グラフで、八（まｌＪｎ≦２．０？’（、ＢはＭｎ＞２
．０Ｘノグラ７１’ある。

２Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｃ。

上記　□　　の値が１．０近傍で腐食減量ｅ が最小になることを示している。なお図中Ｃは２Ｍｎ＋
Ｎｉ＋Ｃ。

□　　の値の適用範囲である。しかし、Ｆθ Ｍｎ）２Ｘの場合には、さらに効果は明瞭であり、２Ｍ
ｎ→−Ｎ　ｉ　４−Ｃ。

上記□　　の値が０．２〜４の場合に、通常ｅ のインコロイ８００Ｈ（従来合金Ｎｏ、９）と同等の耐
食性を示すことが判る。

なお本発明は石炭たき高温高圧ボイラの過熱器、再熱器
用鋼管の材料として開発したものであるが、次のような
用途も考えられろ。

■重油だきボイラ用管 ■ソーダ回収ボイラ用管 ■ゴミ焼却ボイラ用管 ■」：記ボイラ管の取付金具類 ■化学用反応管 ■ボイラのスートブロワ 〔発明の効果〕 本発明は前記のような組成の合金を耐熱性合金として提
供したので、高温高圧ボイラに使用しうるボイラ用鋼管
を得ろことができ、ボイラの効率向上に大きく寄与しう
るという優れた効果を上げることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は合金の腐食減量（ＩＩ１ｇ／ｃイ）と合金組成
中２Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｇ。 の□　　の値との関係を示す線図である。 ｅ 図中ＡはＭｎＳ２．０ｊ（、ＢはＭｎＳ２．０％のグラ
−ｙ、ｃは適用範囲である。 代理人　弁理士　佐　藤　正　年 第１図 （２Ｍｎ＋Ｎｉ　＋Ｃｏ）／Ｆｅ 日 １、事件の表示 特願昭６０−２０１８１８号 ２、発明の名称 耐熱性の優れた合金 ４、代理人　代７者山域彬成 庫 メ （１）明細書第４頁第１行「効であるが、１ａ８系８系
ステンレス鋼と・・・」に補正する。 （２）明細書第９頁第１８行「・・・、ＢはＭｎ≦２．
０チの・・・」を「・・・、ＢはＭｎ　）　２．０％の
・・・」に補正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ボイラ等の高温高圧下に使用する管材に供与する合金に
   おいて、その組成をＣ≦０．１５％、Ｓｉ：０．１〜３
   ％、Ｍｎ２．１〜８％、Ｃｒ：１６〜３１％、Ｎｉ＋Ｃ
   ｏ：５〜５１％、Ｗ＋Ｍｏ≦３％、Ａｌ≦０．１％、Ｔ
   ｉ≦０．５％、Ｎｂ≦０．５％、Ｚｒ≦０．０５％、Ｃ
   ｅ≦０．２０％、Ｎ≦０．１％、残部は製造上不可避の
   不純物を除き実質的にはＦｅからなり、上記組成中Ｍｎ
   とＮｉとＣｏについては、 （２Ｍｎ＋Ｎｉ＋Ｃｏ）／Ｆｅ＝０．２〜４．０となる
   ように構成するとともに、その結晶構造が面心立方単相
   であることを特徴とする耐熱性の優れた合金。