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公開番号2025118567
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2025013838
出願日2025-01-30
発明の名称鉄系合金
出願人株式会社栗本鐵工所,ジャパンキャステリング株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C22C 38/00 20060101AFI20250805BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】ごみ焼却炉の火格子が晒される高温腐食環境にも長期間耐え得る鉄系合金を提供する。
【解決手段】Cを0.3質量%以上1.5質量%以下、Siを0.3質量%以上2.0質量%以下、Mnを0.6質量%以上4.0質量%以下、Niを5.0質量%以上35.0質量%以下、Crを15.0質量%以上45.0質量%以下、Alを0.005質量%以上0.5質量%以下含有し、Moを3.0質量%以下、Nbを1.5質量%以下で含有してよく、残部がFeと不可避的不純物からなる鉄系合金を用いる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
Ｃを０．３質量％以上１．５質量％以下、Ｓｉを０．３質量％以上２．０質量％以下、Ｍｎを０．６質量％以上４．０質量％以下、Ｎｉを５．０質量％以上３５．０質量％以下、Ｃｒを１５．０質量％以上４５．０質量％以下、Ａｌを０．００５質量％以上０．５質量％以下含有し、Ｍｏを３．０質量％以下、Ｎｂを１．５質量％以下で含有してよく、残部がＦｅと不可避的不純物からなる鉄系合金。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
Ｃを０．７質量％以上０．９質量％以下、Ｓｉを１．０質量％以上１．５質量％以下、Ｍｎを０．６質量％以上２．０質量％以下、Ｎｉを１５．０質量％以上２０．０質量％以下、Ｃｒを３０．０質量％以上４０．０質量％以下、Ａｌを０．０１質量％以上０．５質量％以下含有する、請求項１に記載の鉄系合金。
【請求項３】
Ｃを０．９質量％以上１．２質量％以下、Ｓｉを１．０質量％以上１．５質量％以下、Ｍｎを０．６質量％以上１．０質量％以下、Ｎｉを１５．０質量％以上２０．０質量％以下、Ｃｒを３０．０質量％以上４０．０質量％以下、Ａｌを０．０１質量％以上０．５質量％以下含有する、請求項１に記載の鉄系合金。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の鉄系合金を用いた焼却炉用部材。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の鉄系合金を用いて鋳造された焼却炉用部材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、ごみ焼却炉などの高熱環境において使用される鉄系合金に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ごみ焼却プラントにおいて、焼却時にダイオキシン類が発生させないようにするため、高温での焼却が推奨されており、プラント内の操業条件は過酷なものとなっている。特に火格子は、ゴミ由来の様々な化学成分と、焼却する火炎と、焼却で生じる燃焼ガスとが接触するため、溶融塩腐食、高温酸化、高温摩耗が生じるために、損耗が激しく頻繁に交換が必要となってしまっている。このため、耐腐食性と耐熱性に優れ、強度もある鉄系材料が求められている。
【０００３】
特許文献１には、ごみ焼却炉の火格子に用いる高炭素合金鋼として、重量％でＣを０．７０～１．１０、Ｓｉを０．５～１．５、Ｍｎを０．３～１．５、Ｃｒを２２～２８、Ｎｉを０．５～１．５、Ｔｉを０．５以下、Ｖを０．５以下含有し、残部がＦｅ及び不純物元素からなり、基地組織におけるフェライト対オーステナイト量比を所定の範囲として、熱衝撃や高温摩耗に優れた材料が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２には、高クロム鋳鋼の組成を、Ｃ：１．０～２．０ｗｔ％、Ｓｉ：０．５～４．０ｗｔ％、Ｍｎ：０．３～１．５ｗｔ％、Ｃｒ：３１～３７ｗｔ％、Ｎｉ：０．５～３．０ｗｔ％を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるものとして、耐食性（耐腐食性）を確保した廃棄物焼却炉用の鉄系合金が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平４－１８７７４４号公報
特開２００７－２６２４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、焼却炉の継続的な利用のためには特許文献２の合金よりもさらに高い耐腐食性を含む耐久性が求められている。製造時点では耐久性を十分に有する素材でも、焼却炉内で灰分による腐食が進むと長期的には耐久性も低下してしまう。このため、耐腐食性を確保することで、長期間にわたる耐久性に寄与できる。
【０００７】
そこでこの発明は、従来よりもさらに長く焼却炉の環境において利用に耐えうる、火格子用として利用可能な鉄系材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するために、第一の解決手段として、
Ｃを０．３質量％以上１．５質量％以下、Ｓｉを０．３質量％以上２．０質量％以下、Ｍｎを０．６質量％以上４．０質量％以下、Ｎｉを５．０質量％以上３５．０質量％以下、Ｃｒを１５．０質量％以上４５．０質量％以下、Ａｌを０．００５質量％以上０．５質量％以下含有し、Ｍｏを３．０質量％以下、Ｎｂを１．５質量％以下で含有してよく、残部がＦｅと不可避的不純物からなる鉄系合金により、上記の課題を解決したのである。
【０００９】
さらに本発明は、第一の解決手段をさらに限定する第二の解決手段として、
Ｃを０．７質量％以上０．９質量％以下、Ｓｉを１．０質量％以上１．５質量％以下、Ｍｎを０．６質量％以上２．０質量％以下、Ｎｉを１５．０質量％以上２０．０質量％以下、Ｃｒを３０．０質量％以上４０．０質量％以下、Ａｌを０．０１質量％以上０．５質量％以下含有する鉄系合金とする構成を選択できる。
【００１０】
さらに本発明は、第一の解決手段をさらに限定する第三の解決手段として、
Ｃを０．９質量％以上１．２質量％以下、Ｓｉを１．０質量％以上１．５質量％以下、Ｍｎを０．６質量％以上１．０質量％以下、Ｎｉを１５．０質量％以上２０．０質量％以下、Ｃｒを３０．０質量％以上４０．０質量％以下、Ａｌを０．０１質量％以上０．５質量％以下含有する鉄系合金とする構成を選択できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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