奥氏体系耐热钢制造技术

一种奥氏体系耐热钢，其化学组成以质量％计为C：0.04～0.12％、Si：0.01～0.30％、Mn：0.50～1.50％、P：0.001～0.040％、S：小于0.0050％、Cu：2.2～3.8％、Ni：8.0～11.0％、Cr：17.7～19.3％、Mo：0.01～0.55％、Nb：0.400～0.650％、B：0.0010～0.0060％、N：0.050～0.160％、Al：0.025％以下、O：0.020％以下、余量：Fe和杂质，满足[0.170≤Nb

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】奥氏体系耐热钢


[0001]本专利技术涉及一种奥氏体系耐热钢。

技术介绍

[0002]在火力发电厂中，从降低环境负荷的角度出发，为了提高发电效率，发电用锅炉的运行条件正在高温化、高压化。并且对于在发电用锅炉中使用的过热器管、再热器管等的材料，除了耐腐蚀性等特性之外，还要求优异的高温强度。
[0003]因此，以往，作为具有良好高温强度的材料，开发了含有大量Nb和N的奥氏体系耐热合金。例如，在专利文献1～6中公开了含有规定量的Nb和N，提高了高温强度的奥氏体钢。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开昭62
‑
133048号公报
[0007]专利文献2：日本特开2000
‑
256803号公报
[0008]专利文献3：日本特开2003
‑
268503号公报
[0009]专利文献4：国际公开第2009/044796号
[0010]专利文献5：国际公开第2013/073055号
[0011]专利文献6：日本特开2014
‑
1436号公报

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的问题
[0013]专利文献1～6所公开的奥氏体系耐热钢在高温下使用时，在一定的应力下，到断裂为止的时间有时会产生偏差，在得到稳定的蠕变强度这一点上有改善的余地。另外，即使得到稳定的蠕变强度，由于含有Nb，在焊接时容易产生裂纹，因此存在难以兼顾稳定的蠕变强度和耐焊接裂纹性的技术问题。
[0014]本专利技术的目的在于，解决上述技术问题，提供一种在高温下使用时稳定地具有良好的蠕变强度和优异的耐焊接裂纹性的奥氏体系耐热钢。
[0015]用于解决问题的方案
[0016]本专利技术是为了解决上述技术问题而完成的，其要旨是下述奥氏体系耐热钢。
[0017](1)一种奥氏体系耐热钢，其化学组成以质量％计为
[0018]C：0.04～0.12％、
[0019]Si：0.01～0.30％、
[0020]Mn：0.50～1.50％、
[0021]P：0.001～0.040％、
[0022]S：小于0.0050％、
[0023]Cu：2.2～3.8％、
[0024]Ni：8.0～11.0％、
[0025]Cr：17.7～19.3％、
[0026]Mo：0.01～0.55％、
[0027]Nb：0.400～0.650％、
[0028]B：0.0010～0.0060％、
[0029]N：0.050～0.160％、
[0030]Al：0.025％以下、
[0031]O：0.020％以下、
[0032]Co：0～1.00％、
[0033]W：0～1.00％、
[0034]Ti：0～0.40％、
[0035]V：0～0.40％、
[0036]Ta：0～0.40％、
[0037]Sn：0～0.0300％、
[0038]Ca：0～0.0100％、
[0039]Mg：0～0.0100％、
[0040]REM：0～0.0800％、
[0041]余量：Fe和杂质，
[0042]Nb含量与作为电解提取残渣被分析的Nb量的差满足下述(i)式。
[0043]0.170≤Nb
‑
Nb
ER
≤0.480
ꢀꢀ
(i)
[0044]其中，上述式中的Nb是指钢中所含的Nb含量(质量％)、Nb
ER
是指作为电解提取残渣被分析的Nb量(质量％)。
[0045](2)根据上述(1)所述的奥氏体系耐热钢，其满足下述(ii)式。
[0046]‑
2B+0.185≤Nb
‑
Nb
ER
≤
‑
4B+0.480
ꢀꢀ
(ii)
[0047]其中，上述式中的各元素符号是指钢中所含的各元素的含量(质量％)、Nb
ER
是指作为电解提取残渣被分析的Nb量(质量％)。
[0048](3)根据上述(1)或(2)所述的奥氏体系耐热钢，其中，所述化学组成以质量％计含有选自
[0049]Co：0.01～1.00％、
[0050]W：0.01～1.00％、
[0051]Ti：0.01～0.40％、
[0052]V：0.01～0.40％、
[0053]Ta：0.01～0.40％、
[0054]Sn：0.0002～0.0300％、
[0055]Ca：0.0002～0.0100％、
[0056]Mg：0.0002～0.0100％、以及
[0057]REM：0.0005～0.0800％
[0058]中的一种以上。
[0059](4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的奥氏体系耐热钢，其满足下述(iii)式。
[0060]0.08P
‑
2B+0.200≤Nb
‑
Nb
ER
≤
‑
0.4P
‑
4B+0.450
ꢀꢀ
(iii)
[0061]其中，上述式中的各元素符号是指钢中所含的各元素的含量(质量％)、Nb
ER
是指作为电解提取残渣被分析的Nb量(质量％)。
[0062](5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的奥氏体系耐热钢，其中，所述化学组成以质量％计含有
[0063]P：0.010～0.040％。
[0064](6)根据上述(1)～(5)中任一项所述的奥氏体系耐热钢，其中，所述化学组成以质量％计含有
[0065]P：0.020～0.038％。
[0066]专利技术的效果
[0067]根据本专利技术，可以得到在高温下使用时稳定地具有良好的蠕变强度和优异的耐焊接裂纹性的奥氏体系耐热钢。
附图说明
[0068]图1是显示实施例中的坡口形状的图。
具体实施方式
[0069]为了提高含有Nb和N的奥氏体系耐热钢的高温强度，具体而言，为了提高蠕变强度和耐焊接裂纹性，本专利技术人等进行了各种研究，得到了以下(a)～(c)的见解。
[0070](a)在得到高蠕变强度的钢中，在使用前的状态下，含有Nb的碳氮化物和氮化物的析出量少。另外，在高温下暴露使用时，含有Nb的碳氮化物及氮化物在晶粒内微细且密集地析出，它们长时间稳定地存在。
[0071]进而，在得到更稳定且优异的蠕变强度的情况下，使用期间含有Cr的碳化物在晶界微细地析出，其中固溶有大量的B。另外，还可以确认，在含有较多P的情况下，钢的蠕变强度有进一步变高的倾向。
[0072]与此相比，在蠕变强度差的钢中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种奥氏体系耐热钢，其化学组成以质量％计为C：0.04～0.12％、Si：0.01～0.30％、Mn：0.50～1.50％、P：0.001～0.040％、S：小于0.0050％、Cu：2.2～3.8％、Ni：8.0～11.0％、Cr：17.7～19.3％、Mo：0.01～0.55％、Nb：0.400～0.650％、B：0.0010～0.0060％、N：0.050～0.160％、Al：0.025％以下、O：0.020％以下、Co：0～1.00％、W：0～1.00％、Ti：0～0.40％、V：0～0.40％、Ta：0～0.40％、Sn：0～0.0300％、Ca：0～0.0100％、Mg：0～0.0100％、REM：0～0.0800％、余量：Fe和杂质，Nb含量与作为电解提取残渣被分析的Nb量的差满足下述(i)式，0.170≤Nb
‑
Nb
ER
≤0.480
ꢀꢀ
(i)其中，上述式中的Nb是指钢中所含的以质量％计的Nb含量、Nb
ER
是指作为电解提取残渣被分析的以质量％计的Nb量。2.根据权利要求1所述的奥氏体系耐热钢，其满足下述(ii)式，
‑
2B+0.185≤Nb
‑
Nb
ER
≤
‑
4B+0.480
ꢀꢀ
(ii)其...

【专利技术属性】
技术研发人员：瀬户雅浩，平田弘征，吉泽满，樋口淳一，小薄孝裕，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：