JPH0770713A - 耐熱鋳鋼 - Google Patents
耐熱鋳鋼Info
- Publication number
- JPH0770713A JPH0770713A JP32087393A JP32087393A JPH0770713A JP H0770713 A JPH0770713 A JP H0770713A JP 32087393 A JP32087393 A JP 32087393A JP 32087393 A JP32087393 A JP 32087393A JP H0770713 A JPH0770713 A JP H0770713A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cast steel
- ductility
- resistant cast
- content
- strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 延靱性、高温強度に優れており、火力発電
プラントの超々臨界圧タービンケーシングなどの用途に
十分耐え得る耐熱鋳鋼を提供する。 【構成】 重量%で、C:0.05〜0.15%、M
n :0.1〜1.5%、Ni :0.1〜1.5%、Cr
:9.5〜13%、Mo :0.5〜1.5%、V:
0.1〜0.3%、N:0.005〜0.1%、Co:
0.1〜5%、W:0.1〜5%を含有し、さらに、所
望によりTi :0.1%以下、Nb :0.05〜0.2
%、Ta:0.01〜0.2%の1種以上を含有し、残
部がFe および不可避的不純物からなる。 【効果】 高温強度および延靱性に優れており、過酷
な環境で使用される蒸気タービン用鋳鋼品として十分に
耐え得る特性を有するものである。
プラントの超々臨界圧タービンケーシングなどの用途に
十分耐え得る耐熱鋳鋼を提供する。 【構成】 重量%で、C:0.05〜0.15%、M
n :0.1〜1.5%、Ni :0.1〜1.5%、Cr
:9.5〜13%、Mo :0.5〜1.5%、V:
0.1〜0.3%、N:0.005〜0.1%、Co:
0.1〜5%、W:0.1〜5%を含有し、さらに、所
望によりTi :0.1%以下、Nb :0.05〜0.2
%、Ta:0.01〜0.2%の1種以上を含有し、残
部がFe および不可避的不純物からなる。 【効果】 高温強度および延靱性に優れており、過酷
な環境で使用される蒸気タービン用鋳鋼品として十分に
耐え得る特性を有するものである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、火力発電プラントに
おけるタービンケーシング、バルブ類などに使用される
耐熱鋳鋼に関するものである。
おけるタービンケーシング、バルブ類などに使用される
耐熱鋳鋼に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、大型火力発電プラントでは出力を
上げて高効率化するために、超々臨界圧で使用されるタ
ービンが開発されている。このような超々臨界圧下で用
いられるケーシング、フランジ、バルブ等の蒸気タービ
ン用鋳鋼品は、苛酷な使用環境に耐えられるように、高
温特性に優れていることは勿論のこと、高靱性で経年劣
化の少ないことが要求される。従来、これらの鋳鋼品に
は、12Cr−Mo 鋳鋼、12Cr−Mo−V 鋳鋼などの
耐熱鋳鋼が使用されている。
上げて高効率化するために、超々臨界圧で使用されるタ
ービンが開発されている。このような超々臨界圧下で用
いられるケーシング、フランジ、バルブ等の蒸気タービ
ン用鋳鋼品は、苛酷な使用環境に耐えられるように、高
温特性に優れていることは勿論のこと、高靱性で経年劣
化の少ないことが要求される。従来、これらの鋳鋼品に
は、12Cr−Mo 鋳鋼、12Cr−Mo−V 鋳鋼などの
耐熱鋳鋼が使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近の、より
苛酷な条件下においては、上記した12Cr−Mo 鋳鋼
や12Cr−Mo−V 鋳鋼では、延靱性や高温強度が十
分ではなく、より延靱性が良好で高温強度の優れた12
Cr 系耐熱鋳鋼の開発が望まれている。本願発明は、上
記課題に鑑みてなされたものであり、延靱性、強度とも
に優れた新規の12Cr系の耐熱鋳鋼を提供することを
目的とするものである。
苛酷な条件下においては、上記した12Cr−Mo 鋳鋼
や12Cr−Mo−V 鋳鋼では、延靱性や高温強度が十
分ではなく、より延靱性が良好で高温強度の優れた12
Cr 系耐熱鋳鋼の開発が望まれている。本願発明は、上
記課題に鑑みてなされたものであり、延靱性、強度とも
に優れた新規の12Cr系の耐熱鋳鋼を提供することを
目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願発明の耐熱鋳鋼は、重量%で、C:0.05〜
0.15%、Mn :0.1〜1.5%、Ni :0.1〜
1.5%、Cr :9.5〜13%、Mo :0.5〜1.
5%、V:0.1〜0.3%、N:0.005〜0.1
%、Co:0.1〜5%、W:0.1〜5%を含有し、
残部がFe および不可避的不純物からなることを特徴と
する。上記組成には、さらに重量%でTi :0.1%以
下、Nb :0.01〜0.2%、Ta:0.01〜0.
2%以下の1種以上を含有させることができる。また、
本願の耐熱鋳鋼は、不可避的不純物のうち、重量%で、
Si :0.2%未満を許容含有量とするのが望ましい。
め、本願発明の耐熱鋳鋼は、重量%で、C:0.05〜
0.15%、Mn :0.1〜1.5%、Ni :0.1〜
1.5%、Cr :9.5〜13%、Mo :0.5〜1.
5%、V:0.1〜0.3%、N:0.005〜0.1
%、Co:0.1〜5%、W:0.1〜5%を含有し、
残部がFe および不可避的不純物からなることを特徴と
する。上記組成には、さらに重量%でTi :0.1%以
下、Nb :0.01〜0.2%、Ta:0.01〜0.
2%以下の1種以上を含有させることができる。また、
本願の耐熱鋳鋼は、不可避的不純物のうち、重量%で、
Si :0.2%未満を許容含有量とするのが望ましい。
【0005】
【作用】以下に本願発明の作用を、各成分の限定理由と
ともに説明する。 C :0.05〜0.15% Cは炭化物形成元素と結びついて炭化物を形成し、高温
強度を向上させるが、0.05%未満だと強度が低すぎ
0.15%を越えると不要に炭化物が粗大化し、またデ
ルタフェライトが晶出し高温性質を低下させるのでその
範囲を0.05〜0.15%とした。なお、同様の理由
で、さらに上限を0.12%に限定するのが望ましい。 Mn :0.1〜1.5% Mn は、Si にかわる脱酸剤として有効に作用する。十
分な脱酸効果を得るためには0.1%以上が必要である
が、1.5%を越えて含有させると靱性を損なうため
0.1〜1.5%に限定した。
ともに説明する。 C :0.05〜0.15% Cは炭化物形成元素と結びついて炭化物を形成し、高温
強度を向上させるが、0.05%未満だと強度が低すぎ
0.15%を越えると不要に炭化物が粗大化し、またデ
ルタフェライトが晶出し高温性質を低下させるのでその
範囲を0.05〜0.15%とした。なお、同様の理由
で、さらに上限を0.12%に限定するのが望ましい。 Mn :0.1〜1.5% Mn は、Si にかわる脱酸剤として有効に作用する。十
分な脱酸効果を得るためには0.1%以上が必要である
が、1.5%を越えて含有させると靱性を損なうため
0.1〜1.5%に限定した。
【0006】Ni :0.1〜1.5% Ni は、Si 含有量を低減させるために生じる焼入性の
低下を保証するために0.1%以上必要であるが、1.
5%を越えると高温強度を低下させるので0.1〜1.
5%とした。 Cr :9.5〜13% Cr は、本発明鋼において焼入性、高温強度を高める基
本合金成分であり、9.5%以上必要であるが、13%
を越えて含有させると、デルタフェライトが晶出して高
温性質および切欠靱性を劣化させるので、その上限を1
3%とした。
低下を保証するために0.1%以上必要であるが、1.
5%を越えると高温強度を低下させるので0.1〜1.
5%とした。 Cr :9.5〜13% Cr は、本発明鋼において焼入性、高温強度を高める基
本合金成分であり、9.5%以上必要であるが、13%
を越えて含有させると、デルタフェライトが晶出して高
温性質および切欠靱性を劣化させるので、その上限を1
3%とした。
【0007】Mo :0.5〜1.5% Mo は焼戻軟化抵抗を高め、また高温強度を改善するた
めに、0.5%以上必要であるが、1.5%を越えて含
有させても、それ以上の効果は期待できないので含有量
を0.5〜1.5%とした。 V:0.1〜0.3% Vは安定した炭化物を形成し、クリープ強度を向上させ
る作用を有するが、0.1%未満だと効果はなく、0.
3%を越えて含有させると延靱性が低下するので0.1
〜0.3%とした。
めに、0.5%以上必要であるが、1.5%を越えて含
有させても、それ以上の効果は期待できないので含有量
を0.5〜1.5%とした。 V:0.1〜0.3% Vは安定した炭化物を形成し、クリープ強度を向上させ
る作用を有するが、0.1%未満だと効果はなく、0.
3%を越えて含有させると延靱性が低下するので0.1
〜0.3%とした。
【0008】N:0.005〜0.1% Nは基地を強化するばかりでなく、Mo と共存すること
によりクリープ強度の向上に有効に作用する。但し、そ
の含有量が0.005%未満ではその効果が認められ
ず、また、0.1%を越えて含有させると、ブローホー
ルを発生するのでその含有量を0.005〜0.1%と
した。 Co:0.1〜5% Coはデルタフェライトの析出を抑えることで衝撃性質
を向上させ、またクリープ破断強度を向上させるが、
0.1%未満だとその効果がなく、5%を越えて添加す
るとその効果が飽和するためその範囲を0.1%〜5%
とした。
によりクリープ強度の向上に有効に作用する。但し、そ
の含有量が0.005%未満ではその効果が認められ
ず、また、0.1%を越えて含有させると、ブローホー
ルを発生するのでその含有量を0.005〜0.1%と
した。 Co:0.1〜5% Coはデルタフェライトの析出を抑えることで衝撃性質
を向上させ、またクリープ破断強度を向上させるが、
0.1%未満だとその効果がなく、5%を越えて添加す
るとその効果が飽和するためその範囲を0.1%〜5%
とした。
【0009】W:0.1〜5% Wは高温強度を向上させるが0.1%未満だとその効果
はなく、5%を越えて含有させると偏析傾向か増大し、
延靱性を低下させるので上限を5%とした。
はなく、5%を越えて含有させると偏析傾向か増大し、
延靱性を低下させるので上限を5%とした。
【0010】次に所望により添加する選択元素または含
有量を制限する不可避不純物について説明する。 Ti :0.1%以下 Ti は脱酸剤の一つであり、炭化物あるいは窒化物を形
成し、高温特性を向上させるが、0.1%を越えて含有
させると介在物を多く発生させるので上限を0.1%と
した。なお、同様の理由で0.05%以下とするのが一
層望ましい。 Nb :0.01〜0.2% Nb は微細な炭窒化物を形成し、高温強度を向上させる
が、その含有量が0.01%未満だと効果はなく、0.
2%を越えて含有させると炭窒化物が増大し、延靱性を
低下させるためその範囲を0.01〜0.2%とした。 Ta:0.01〜0.2% Taは微細な炭化物を析出し、高温強度を向上させる
が、その含有量が0.01%未満だと効果はなく、0.
2%を越えて含有させると、炭化物が増大し、延靱性を
低下させるため、その範囲を0.01〜0.2%とし
た。 Si:0.2%未満 Siはその含有量を低滅していくとマクロ偏析、特に逆
V偏析が軽微となり、肉厚内部における延性および切欠
靱性の不均一性が改善される。またSi含有量が高いと
焼戻脆化感受性が極めて大となり、切欠靱性が損なわれ
る。従ってSi含有量は低い方が望ましいが、その上限
を極端に低く定めることは製造上の裕度が小さく実用的
でないので0.2%未満とした。なお、その他には、通
常の製法によって不可避的に含まれる不純物が含有され
るが、それらの含有量は特に限定するものではない。
有量を制限する不可避不純物について説明する。 Ti :0.1%以下 Ti は脱酸剤の一つであり、炭化物あるいは窒化物を形
成し、高温特性を向上させるが、0.1%を越えて含有
させると介在物を多く発生させるので上限を0.1%と
した。なお、同様の理由で0.05%以下とするのが一
層望ましい。 Nb :0.01〜0.2% Nb は微細な炭窒化物を形成し、高温強度を向上させる
が、その含有量が0.01%未満だと効果はなく、0.
2%を越えて含有させると炭窒化物が増大し、延靱性を
低下させるためその範囲を0.01〜0.2%とした。 Ta:0.01〜0.2% Taは微細な炭化物を析出し、高温強度を向上させる
が、その含有量が0.01%未満だと効果はなく、0.
2%を越えて含有させると、炭化物が増大し、延靱性を
低下させるため、その範囲を0.01〜0.2%とし
た。 Si:0.2%未満 Siはその含有量を低滅していくとマクロ偏析、特に逆
V偏析が軽微となり、肉厚内部における延性および切欠
靱性の不均一性が改善される。またSi含有量が高いと
焼戻脆化感受性が極めて大となり、切欠靱性が損なわれ
る。従ってSi含有量は低い方が望ましいが、その上限
を極端に低く定めることは製造上の裕度が小さく実用的
でないので0.2%未満とした。なお、その他には、通
常の製法によって不可避的に含まれる不純物が含有され
るが、それらの含有量は特に限定するものではない。
【0011】
【実施例】表1に示す組成を有する合金(実施例および
比較例)を、電炉で溶解し、炉外精錬で不純物を低減し
た後、砂型に鋳込んだ。これらの鋳塊に所定の熱処理
(焼入、焼戻)を施して供試材とした。各供試材の機械
的性質を評価するために、供試材から試験片を切り出し
て材料試験を行い、その結果を表2に示した。表2から
明らかなように、実施例の供試材は、高温クリープ強度
および延靱性ともに優れているのに対し、比較例は、高
温クリープ強度が十分でなく、また、延靱性にも劣って
いた。
比較例)を、電炉で溶解し、炉外精錬で不純物を低減し
た後、砂型に鋳込んだ。これらの鋳塊に所定の熱処理
(焼入、焼戻)を施して供試材とした。各供試材の機械
的性質を評価するために、供試材から試験片を切り出し
て材料試験を行い、その結果を表2に示した。表2から
明らかなように、実施例の供試材は、高温クリープ強度
および延靱性ともに優れているのに対し、比較例は、高
温クリープ強度が十分でなく、また、延靱性にも劣って
いた。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本願発明の耐熱鋳
鋼によれば、重量%で、C:0.05〜0.15%、M
n :0.1〜1.5%、Ni :0.1〜1.5%、Cr
:9.5〜13%、Mo :0.5〜1.5%、V:
0.1〜0.3%、N:0.005〜0.1%、Co:
0.1〜5%、W:0.1〜5%を含有し、さらに、所
望によりTi :0.1%以下、Nb :0.05〜0.2
%、Ta:0.01〜0.2%の1種以上を含有し、残
部がFe および不可避的不純物からなるので、高温強度
および延靱性に優れており、過酷な環境で使用される蒸
気タービン用鋳鋼品として十分に耐え得る特性を有する
ものである。また、上記組成の不可避的不純物のうち、
重量%で、Si :0.2%未満を許容含有量とすれば、
偏析の発生が防止され、延靱性が一層向上する効果があ
る。上記成分により延靱性の良好な、且つ高温強度に優
れた耐熱鋳鋼を提供する。
鋼によれば、重量%で、C:0.05〜0.15%、M
n :0.1〜1.5%、Ni :0.1〜1.5%、Cr
:9.5〜13%、Mo :0.5〜1.5%、V:
0.1〜0.3%、N:0.005〜0.1%、Co:
0.1〜5%、W:0.1〜5%を含有し、さらに、所
望によりTi :0.1%以下、Nb :0.05〜0.2
%、Ta:0.01〜0.2%の1種以上を含有し、残
部がFe および不可避的不純物からなるので、高温強度
および延靱性に優れており、過酷な環境で使用される蒸
気タービン用鋳鋼品として十分に耐え得る特性を有する
ものである。また、上記組成の不可避的不純物のうち、
重量%で、Si :0.2%未満を許容含有量とすれば、
偏析の発生が防止され、延靱性が一層向上する効果があ
る。上記成分により延靱性の良好な、且つ高温強度に優
れた耐熱鋳鋼を提供する。
Claims (3)
- 【請求項1】 重量%で、C:0.05〜0.15%、
Mn :0.1〜1.5%、Ni :0.1〜1.5%、C
r :9.5〜13%、Mo :0.5〜1.5%、V:
0.1〜0.3%、N:0.005〜0.1%、Co
:0.1〜5%、W:0.1〜5%を含有し、残部が
Feおよび不可避不純物からなる耐熱鋳鋼 - 【請求項2】 請求項1記載の組成に、さらに重量%で
Ti :0.1%以下、Nb :0.01〜0.2%、T
a:0.01〜0.2%の1種以上を含有する耐熱鋳鋼 - 【請求項3】 不可避的不純物のうち、重量%で、Si
:0.2%未満を許容含有量とする請求項1または2
に記載の耐熱鋳鋼
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32087393A JPH0770713A (ja) | 1993-07-07 | 1993-11-29 | 耐熱鋳鋼 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5-191820 | 1993-07-07 | ||
JP19182093 | 1993-07-07 | ||
JP32087393A JPH0770713A (ja) | 1993-07-07 | 1993-11-29 | 耐熱鋳鋼 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0770713A true JPH0770713A (ja) | 1995-03-14 |
Family
ID=26506911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32087393A Pending JPH0770713A (ja) | 1993-07-07 | 1993-11-29 | 耐熱鋳鋼 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0770713A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07197208A (ja) * | 1994-01-06 | 1995-08-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高温圧力容器用高強度高クロム鋳鋼 |
JPH0959747A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-04 | Hitachi Ltd | 高強度耐熱鋳鋼,蒸気タービンケーシング,蒸気タービン発電プラント及び蒸気タービン |
US5798082A (en) * | 1996-09-10 | 1998-08-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | High-strength and high-toughness heat-resistant cast steel |
KR100424354B1 (ko) * | 1995-04-03 | 2004-06-16 | 가부시끼가이샤 니혼 세이꼬쇼 | 내열성주강 |
JP2007092123A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Hitachi Ltd | 高強度耐熱鋳鋼とその製造方法及びそれを用いた用途 |
JP2010156011A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 耐熱鋳鋼および蒸気タービン主要弁 |
-
1993
- 1993-11-29 JP JP32087393A patent/JPH0770713A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07197208A (ja) * | 1994-01-06 | 1995-08-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高温圧力容器用高強度高クロム鋳鋼 |
KR100424354B1 (ko) * | 1995-04-03 | 2004-06-16 | 가부시끼가이샤 니혼 세이꼬쇼 | 내열성주강 |
JPH0959747A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-04 | Hitachi Ltd | 高強度耐熱鋳鋼,蒸気タービンケーシング,蒸気タービン発電プラント及び蒸気タービン |
US5798082A (en) * | 1996-09-10 | 1998-08-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | High-strength and high-toughness heat-resistant cast steel |
JP2007092123A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Hitachi Ltd | 高強度耐熱鋳鋼とその製造方法及びそれを用いた用途 |
JP2010156011A (ja) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 耐熱鋳鋼および蒸気タービン主要弁 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR0175075B1 (ko) | 증기터빈용 회전자 및 그 제조방법 | |
EP0384433B1 (en) | Ferritic heat resisting steel having superior high-temperature strength | |
US4437913A (en) | Cobalt base alloy | |
JP2002537486A (ja) | 耐熱オーステナイトステンレス鋼 | |
JP3422561B2 (ja) | 熱処理法により得られたマルテンサイト組織を有する耐熱耐クリープ鋼 | |
JP3358951B2 (ja) | 高強度・高靱性耐熱鋳鋼 | |
KR20120118443A (ko) | 지열 발전 터빈 로터용 저합금강 및 지열 발전 터빈 로터용 저합금 물질, 및 이들의 제조 방법 | |
JPH1136038A (ja) | 耐熱鋳鋼 | |
JPH02217439A (ja) | 耐食、耐酸化性に優れた高強度低合金鋼 | |
JP3723924B2 (ja) | 耐熱鋳鋼およびその製造方法 | |
JP2947913B2 (ja) | 高温蒸気タービン用ロータシャフト及びその製造法 | |
JPH0770713A (ja) | 耐熱鋳鋼 | |
JP3422658B2 (ja) | 耐熱鋼 | |
US5948182A (en) | Heat resisting steel | |
JPH05306429A (ja) | 耐熱鋳鋼 | |
JPH1036944A (ja) | マルテンサイト系耐熱鋼 | |
KR100268708B1 (ko) | 고온고압용 고크롬페라이트계 내열합금 및 제조방법 | |
JPH0633196A (ja) | 耐経年劣化性に優れた耐熱鋳鋼 | |
JPH0931600A (ja) | 高温用蒸気タービンロータ材 | |
JPH1068050A (ja) | 耐熱へたり性に優れたばね用ステンレス鋼 | |
JPS6173853A (ja) | 耐熱合金 | |
JP3840762B2 (ja) | 冷間加工性に優れた耐熱鋼 | |
JPH08120414A (ja) | 耐熱鋼 | |
JPH11217655A (ja) | 高強度耐熱鋼およびその製造方法 | |
JP4271603B2 (ja) | 室温強度及びクリープ強度に優れた高Crフェライト系耐熱鋼 |