本发明专利技术涉及一种沉淀硬化型马氏体系不锈钢、汽轮机动叶片和汽轮机。本发明专利技术的沉淀硬化型马氏体系不锈钢以质量%计含有Cr：8.5～12.5、Mo：1～2、Ni：8.5～11.5、Ti：0.6～1.4、C：0.0005～0.05、Al：0.0005～0.25、Cu：0.005～0.75、Nb：0.0005～0.3、Si：0.005～0.75、Mn：0.005～1、N：0.0001～0.03，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种沉淀硬化型马氏体系不锈钢、汽轮机动叶片和汽轮机。本专利技术的沉淀硬化型马氏体系不锈钢以质量%计含有Cr：8.5～12.5、Mo：1～2、Ni：8.5～11.5、Ti：0.6～1.4、C：0.0005～0.05、Al：0.0005～0.25、Cu：0.005～0.75、Nb：0.0005～0.3、Si：0.005～0.75、Mn：0.005～1、N：0.0001～0.03，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。【专利说明】沉淀硬化型马氏体系不锈钢、汽轮机动叶片和汽轮机
本专利技术涉及沉淀硬化(析出硬化)型马氏体系不锈钢、汽轮机动叶片和汽轮机。
技术介绍
对于发电用的汽轮机而言，为了提高发电效率并且增大发电容量，低压级的涡轮级所具备的动叶片的叶片长度有增加的趋势。因此，对于低压级的涡轮级所具备的动叶片，要求有高强度、高韧性、高耐腐蚀性。作为现有的汽轮机中构成低压级的动叶片的材料，使用了具有强度以抗拉强度计为1300MPa级、韧性以室温的夏氏吸收能(夏氏冲击吸收能)计为40J级的特性的钢铁材料。现在，作为构成动叶片的钢铁材料，要求强度和韧性更加优异的材料。由于由涡轮的高速旋转产生的离心应力作用于动叶片，因此就强度而言更重视比强度(将抗拉强度除以密度得到的参数)。所以，近年来，作为构成动叶片的材料，还使用了密度小的钛合金等。然而，由于钛合金价格昂贵，所以希望用便宜的钢铁材料来代替钛合金。作为具有高强度、高韧性、高耐腐蚀性的钢铁材料，有沉淀硬化型马氏体系不锈钢，对于这种不锈钢进行了用于使强度、韧性、耐腐蚀性等提高的研究。作为这样的研究，有日本专利公报专利第3227468号公报(以下称为专利文献I)和日本专利公报专利第3962743号公报(以下称为专利文献2)。`现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第3227468号公报专利文献2:日本专利第3962743号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题对于现有的沉淀硬化型马氏体系不锈钢而言，通常来说如果使抗拉强度提高则韧性降低。因此，为了以均衡方式提高强度和韧性，添加了各种元素。然而，添加元素的量多时，马氏体相变开始温度会降低，在淬火时容易生成残留奥氏体。为了实现耐腐蚀性的提高而增加Cr的添加量时，容易生成δ铁素体。这样，为了在热处理工艺中维持马氏体组织的稳定性，有复杂的约束条件，要求在该约束下具有规定的强度和韧性的沉淀硬化型马氏体系不锈钢。对于现有的沉淀硬化型马氏体系不锈钢而言，例如有时为了在热处理工艺中使马氏体相变结束而需要深冷处理(sub-zero treating),存在制造成本增加这样的问题。另外，对于现有的沉淀硬化型马氏体系不锈钢而言，例如得不到足够适合作为汽轮机中低压级的动叶片的材料的强度和韧性。本专利技术所要解决的问题在于，提供强度和韧性优异的沉淀硬化型马氏体系不锈钢、使用了该沉淀硬化型马氏体系不锈钢的汽轮机动叶片和汽轮机。用于解决问题的手段本专利技术的沉淀硬化型马氏体系不锈钢以质量％计含有Cr:8.5~12.5,Mo:1~2、N1:8.5 ~11.5,T1:0.6 ~1.4、C:0.0005 ~0.05,Al:0.0005 ~0.25,Cu:0.005 ~0.75、Nb:0.0005 ~0.3、Si:0.005 ~0.75、Mn:0.005 ~1、N:0.0001 ~0.03，剩余部分由 Fe 和不可避免的杂质构成。【专利附图】【附图说明】图1是表示使用本专利技术的实施方式的沉淀硬化型马氏体系不锈钢而构成的动叶片的立体图。图2是表示具备使用本专利技术的实施方式的沉淀硬化型马氏体系不锈钢而构成的动叶片的汽轮机的子午截面的一部分的图。符号说明10 动叶片20 汽轮机21 机匣22 涡轮转子23 隔板外环24 隔板内环25 静叶片26 蒸汽通道【具体实施方式】以下，对本专利技术的实施方式进行说明。实施方式的沉淀硬化型马氏体系不锈钢以质量％计含有Cr:8.5~12.5,Mo:1~2、N1:8.5 ~11.5、T1:0.6 ~1.4、C:0.0005 ~0.05、Al:0.0005 ~0.25、Cu:0.005 ~0.75,Nb:0.0005 ~0.3、Si:0.005 ~0.75,Mn:0.005 ~UN:0.0001 ~0.03，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。这里，作为不可避免的杂质，可以列举例如P、S、As、Sn、Sb等。实施方式的沉淀硬化型马氏体系不锈钢优选被以由下式(I)算出的值为0.1以上的方式构成。/(+ )式(I)其中，式(I)中的各括号是指各括号内的元素的含有率(质量％)(以下式(2)、式(3)中也是同样的)。对于不锈钢而言，为了具备耐腐蚀性(耐全面腐蚀性)，需要在表面形成钝化被膜。其中，钝化被膜所含有的Cr含量越多则耐腐蚀性(耐全面腐蚀性)越优异。即，式(I)的值越大时，耐腐蚀性(耐全面腐蚀性)越优异(例如日本防腐蚀工程学会(Japan Society ofCorrosion Engineering)腐蚀中心(Corrosion Center)发行,腐蚀中心新闻(CorrosionCenter News)，N0.048，2009 年 I 月)。对于实施方式的沉淀硬化型马氏体系不锈钢而言，为了提高耐腐蚀性(耐全面腐蚀性)，将式(I)的值设为0.1以上。另外，更优选将式(I)的值设为0.11以上。其中，式(O的值的上限值是由实施方式的沉淀硬化型马氏体系不锈钢所含的Cr和Fe的含有率的范围必然可以确定的。实施方式的沉淀硬化型马氏体系不锈钢优选被以由下式(2)算出的值为12.5以上的方式构成。+3.3式(2)对于不锈钢而言，根据所使用的环境，有时钝化被膜破坏而发生被称为孔蚀的腐蚀现象。不锈钢的耐孔蚀性可以用式(2)所示的孔蚀指数(PRE:Pitting ResistanceEquivalent)来进行评价(例如日本防腐蚀工程学会腐蚀中心发行，腐蚀中心新闻，N0.048，2009 年 I 月)。对于实施方式的沉淀硬化型马氏体系不锈钢而言，为了提高耐孔蚀性，将式(2)的值设为12.5以上。另外，更优选将式(2)的值设为14以上。其中，式(2)的值的上限值是由实施方式的沉淀硬化型马氏体系不锈钢所含的Cr和Mo的含有率的范围必然可以确定的。实施方式的沉淀硬化型马氏体系不锈钢优选满足上述式(I)和式(2)所述的条件中的至少任意一个条件，更优选满足两个条件。通过使用满足上述式(I)和式(2)所述的条件中的至少任意一个条件的沉淀硬化型马氏体系不锈钢来构成汽轮机的低压级的涡轮级所具备的动叶片，例如能够得到耐腐蚀性更优异的动叶片。实施方式的沉淀硬 化型马氏体系不锈钢优选被以由下式(3)算出的值为100以上的方式构成。 195-1200 ( -0.006) -23 (-12) -40 (-9)-16 ( +0.5 -1.5) -3.75 -34-20式(3)式(3)中，记载了在实施方式的沉淀硬化型马氏体系不锈钢的组成成分中不含有的钨(W)，例如当在不可避免的杂质中含有W时，代入该W的含有率。因此，在不含W时，的值为“O”。在由沉淀硬化型马氏体系不锈钢制造例如动叶片等涡轮部件的工序中所实施的热处理会给制造成本等带来影响。因此，可以认为合金元素对本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种沉淀硬化型马氏体系不锈钢，其特征在于，以质量%计含有Cr：8.5～12.5、Mo：1～2、Ni：8.5～11.5、Ti：0.6～1.4、C：0.0005～0.05、Al：0.0005～0.25、Cu：0.005～0.75、Nb：0.0005～0.3、Si：0.005～0.75、Mn：0.005～1、N：0.0001～0.03，剩余部分由Fe和不可避免的杂质构成。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高久历，大西春树，山田政之，村田赖治，今井健一，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：
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