Ni基合金及Ni基合金板制造技术

本发明专利技术提供Ni基合金及Ni基合金板，该Ni基合金除鳞性优异。除鳞性优异的Ni基合金的特征在于，以质量％计，由碳(C)：0.001～0.045％、硅(Si)：0.05％～0.45％、锰(Mn)：0.10～1.00％、磷(P)：0.015％以下、硫(S)：0.0030％以下、铬(Cr)：14～24％、铌(Nb)：1.5～4.0％、铁(Fe)：3～25％、铝(Al)：0.01～0.10％、钛(Ti)：0.001～0.08％、氮(N)：0.003～0.020％、硼(B)：0.0010～0.0100％、氧(O)：0.0002～0.0020％、钼(Mo)和/或钨(W)：0.005～0.25％、余量的镍(Ni)和不可避免的杂质构成，且满足下述关系式，式中，各元素标记表示该元素在Ni基合金中的含量(质量％)，1401×B+(Mo+W)+3.0×Mn‑2.2×Si‑2.4×A1‑1.7×Ti≥3.20。

【技术实现步骤摘要】
Ni基合金及Ni基合金板
本专利技术涉及除鳞性优异的Ni基合金和将Ni基合金轧制而成的板材，该Ni基合金耐应力腐蚀开裂、耐晶界腐蚀性优异，特别是，能够容易地通过酸洗将在热轧工序、继热轧工序之后的固溶热处理中生成的氧化皮(oxidescale)除去，从而得到清洁的表面。
技术介绍
Ni基合金由于耐腐蚀性、耐热性优异，因此在严酷的使用环境中应用。Ni基合金中，例如，相当于JISNCF600的材料具备优异的耐应力腐蚀开裂、耐晶界腐蚀性，因此，作为原子炉的炉心材料使用。在更为严酷的环境的情况下，通常应用添加Nb等且将固溶的碳作为碳化物进行固着的合金。但是，添加有Nb的Ni基合金在热加工性方面存在问题。因此，在专利文献1中，提出了NbC的固溶热处理。另外，在专利文献2中，提出了改善通过添加B和减小O含量的晶界增强作用。但是，虽然都具有一定的效果，但在耐应力腐蚀开裂、耐晶界腐蚀性方面有改善的余地。因此，在专利文献3中提出了热加工性优异、耐应力腐蚀开裂优异的Ni基合金，在专利文献4中提出了以在含有B的板坯中没有产生表面缺陷的方式热轧而制成厚板的Ni基合金热轧板的制造方法。另一方面，由铸造的Ni基合金的合金块制造热锻造板坯后，经过热加工工序和固溶热处理工序而制造Ni基合金板时，有时在Ni基合金板表面产生表面缺陷。在发生表面缺陷的情况下，作为一般的表面缺陷的除去方法，可列举出在固溶热处理工序后机械地除去的方法。作为机械地将表面缺陷除去的方法，例如可列举出通过高速旋转的磨石除去或者通过使磨粒与高速旋转的带粘接而成的研磨加工工具除去的方法。另外，也可列举出用铣刀等将表面缺陷机械地除去的方法。如果如上所述机械地将表面缺陷除去，结果也将作为表面缺陷的1种的氧化皮除去。例如，如专利文献4那样，如果能够有效地防止起因于热加工的表面缺陷，则不再需要将表面缺陷机械地除去的工序，例如，进行一般的SUS304中采用的方法，即、使用由硝酸和氢氟酸组成的混酸，酸洗除去氧化皮而得到清洁的合金表面。但是，对于Ni基合金中含有1.5质量％以上的Nb的、Nb含量高的Ni基合金而言，如果利用现有的酸洗除去方法，则依然存在以下状况：以岛状星星点点地残存氧化皮，导致需要机械的氧化皮除去工序。如下考虑该现象的原因：对于Nb含量高的Ni基合金而言，认为Fe的含量少，在表面致密地生成保护性高的Cr的氧化皮、Ni的氧化皮；Nb的高含量产生了某种影响等。如上所述，如果不能将氧化皮完全地酸洗除去，结果需要机械的氧化皮除去工序，不能充分地有效利用防止表面缺陷的技术，因此，需要通过强化酸洗条件等来除去氧化皮。但是，从废酸液的处理等导致成本增加、环境负荷增加的方面考虑，酸洗条件的强化并不能说适当。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭63-53235号公报专利文献2：日本特开昭61-84348号公报专利文献3：日本专利第4993327号公报专利文献4：日本专利第4414588号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题鉴于上述实际情况，本专利技术的目的在于提供如下的除鳞性优异的Ni基合金：即使为热加工性、耐开裂性和耐腐蚀性优异的、在Ni基合金中含有1.5质量％以上的Nb的、Nb含量高的Ni基合金，也能够容易地通过酸洗将热加工工序后的固溶热处理工序中生成的氧化皮除去。用于解决课题的手段本专利技术人为了解决上述课题而反复深入研究，为了解决上述问题，对能够容易地通过酸洗而除去的氧化皮的组成、结构的形成进行了研究。即，本专利技术以含有1.5质量％以上的Nb的、Nb含量高的Ni基合金为对象，并发现了如下Ni基合金组成：通过形成能够容易地进行酸洗除去的氧化皮的组成、结构，从而能够容易地通过酸洗将热轧等热加工工序后的固溶热处理工序中生成的氧化皮除去，并且得到清洁的Ni基合金表面。因此，本专利技术人对于Nb含量高的Ni基合金，关注于氧化皮的残留程度和合金组成的关系。其结果存在如下倾向：在B含量高的情况下，能够比较好地将氧化皮酸洗，因此，认为通过微量元素的添加能够减少、防止残存氧化皮。作为对氧化皮的形成产生影响的微量元素，本专利技术人发现Al、Ti、Si、Mn、Mo、W，为了明确这些微量元素的添加对氧化皮的酸洗除去的影响而进行了研究。微量添加的原因在于，以在能够防止对Ni基合金的特性例如耐开裂性、耐腐蚀性、加工性、组织稳定性、以及制造性、成本的影响的程度上实现目标。本专利技术的构成的要点如下所述。[1]一种除鳞性优异的Ni基合金，其特征在于，以质量％计，由碳(C)：0.001～0.045％、硅(Si)：0.05～0.45％、锰(Mn)：0.10～1.00％、磷(P)：0.015％以下、硫(S)：0.0030％以下、铬(Cr)：14～24％、铌(Nb)：1.5～4.0％、铁(Fe)：3～25％、铝(Al)：0.01～0.10％、钛(Ti)：0.001～0.08％、氮(N)：0.003～0.020％、硼(B)：0.0010～0.0100％、氧(O)：0.0002～0.0020％、钼(Mo)和/或钨(W)：0.005～0.25％、余量的镍(Ni)和不可避免的杂质构成，并满足下述式(式中，各元素的标记表示该元素的含量(质量％))的关系。1401×B+(Mo+W)+3.0×Mn-2.2×Si-2.4×A1-1.7×Ti≥3.20[2]根据[1]所述的除鳞性优异的Ni基合金，其特征在于，满足下述式(式中，各元素的标记表示该元素的含量(质量％))的关系。1401×B+(Mo+W)+3.0×Mn-2.2×Si-2.4×A1-1.7×Ti≥6.00[3]根据[1]或[2]所述的除鳞性优异的Ni基合金，其特征在于，以质量％计，硼(B)：0.0020～0.0070％。[4]一种Ni基合金板，其通过将[1]～[3]中任一项所述的除鳞性优异的Ni基合金轧制而成。专利技术的效果根据本专利技术的Ni基合金，能够得到如下的除鳞性优异的Ni基合金：即使为热加工性、耐开裂性和耐腐蚀性优异的、在Ni基合金中含有1.5质量％以上的Nb的、Nb含量高的Ni基合金，也能够容易地将热加工工序后的固溶热处理工序中生成的氧化皮进行酸洗除去。因此，对于成为无缺陷的良好的表面状态的Nb含量高的Ni基合金，无需为了除去氧化皮而实施机械的除去工序，即可得到清洁的表面状态。附图说明图1表示B的含量(％)与残存氧化皮的面积率(％)的关系。图2表示Mo+W的含量(％)与残存氧化皮的面积率(％)的关系。图3表示Mn的含量(％)与残存氧化皮的面积率(％)的关系。图4表示Si的含量(％)与残存氧化皮的面积率(％)的关系。图5表示Al的含量(％)与残存氧化皮的面积率(％)的关系。图6表示Ti的含量(％)与残存氧化皮的面积率(％)的关系。图7表示Ni基合金的成分组成的关系式的值与残存氧化皮的面积率(％)的关系。具体实施方式以下对本专利技术的除鳞性优异本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种除鳞性优异的Ni基合金，其特征在于，以质量％计，由碳(C)：0.001～0.045％、硅(Si)：0.05～0.45％、锰(Mn)：0.10～1.00％、磷(P)：0.015％以下、硫(S)：0.0030％以下、铬(Cr)：14～24％、铌(Nb)：1.5～4.0％、铁(Fe)：3～25％、铝(Al)：0.01～0.10％、钛(Ti)：0.001～0.08％、氮(N)：0.003～0.020％、硼(B)：0.0010～0.0100％、氧(O)：0.0002～0.0020％、钼(Mo)和/或钨(W)：0.005～0.25％、余量的镍(Ni)和不可避免的杂质构成，并且满足下述式的关系,/n1401×B+(Mo+W)+3.0×Mn-2.2×Si-2.4×A1-1.7×Ti≥3.20/n式中，各元素标记表示该元素在Ni基合金中的以质量％计的含量。/n

【技术特征摘要】
20190104 JP 2019-0003181.一种除鳞性优异的Ni基合金，其特征在于，以质量％计，由碳(C)：0.001～0.045％、硅(Si)：0.05～0.45％、锰(Mn)：0.10～1.00％、磷(P)：0.015％以下、硫(S)：0.0030％以下、铬(Cr)：14～24％、铌(Nb)：1.5～4.0％、铁(Fe)：3～25％、铝(Al)：0.01～0.10％、钛(Ti)：0.001～0.08％、氮(N)：0.003～0.020％、硼(B)：0.0010～0.0100％、氧(O)：0.0002～0.0020％、钼(Mo)和/或钨(W)：0.005～0.25％、余量的镍(Ni)和不可避免的杂质构成，并且满足下述式的...

【专利技术属性】
技术研发人员：平田茂，瀧本和人，
申请(专利权)人：日本冶金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP