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公開番号2025130572
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-08
出願番号2024027828
出願日2024-02-27
発明の名称高Ni合金板
出願人日本製鉄株式会社
代理人弁理士法人樹之下知的財産事務所
主分類C22C 38/00 20060101AFI20250901BHJP(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】所定の成分組成を有する高Ni合金板について、クリープ特性及び高温強度に優れた高Ni合金板を提供する。
【解決手段】質量%で、C:0.020～0.100%、Si:0.05～1.00%、Mn:0.05～2.00%、P:0.035%以下、S:0.0015%以下、Cr:18.0～25.0%、Ni:18.0～50.0%、Al:0.05～1.00%、Ti:0.15～1.50%、N:0.020%以下、O:0.0030%以下、B:0.0003～0.0030%、残部Fe及び不純物を含有し、
平均結晶粒径が60μm以上であり、
TiCの平均サイズが1μm以上、かつTiCの密度が4000個/mm²以下であり、
Tiの固溶割合(固溶Ti量/含有Ti量)(質量比)が0.75以上であり、
板厚が0.2～4mmである高Ni合金板。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０２０～０．１００％、Ｓｉ：０．０５～１．００％、Ｍｎ：０．０５～２．００％、Ｐ：０．０３５％以下、Ｓ：０．００１５％以下、Ｃｒ：１８．０～２５．０％、Ｎｉ：１８．０～５０．０％、Ａｌ：０．０５～１．００％、Ｔｉ：０．１５～１．５０％、Ｎ：０．０２０％以下、Ｏ：０．００３０％以下、Ｂ：０．０００３～０．００３０％、残部Ｆｅ及び不純物を含有し、
平均結晶粒径が６０μｍ以上であり、
ＴｉＣの平均サイズが１μｍ以上、かつＴｉＣの密度が４０００個／ｍｍ
２
以下であり、
Ｔｉの固溶割合（固溶Ｔｉ量／含有Ｔｉ量）（質量比）が０．７５以上であり、
板厚が０．２～４ｍｍであることを特徴とする高Ｎｉ合金板。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記Ｆｅの一部に替えてさらに質量％で、Ｃａ：０．０００３～０．０００７％、Ｍｇ０．００６０％以下、Ｍｏ：５．００％以下、Ｗ：２．００％以下、Ｃｕ：３．００％以下、Ｃｏ：２．００％以下、Ｖ：１．００％以下、Ｎｂ：１．００％以下、Ｔａ：１．００％以下、Ｓｎ：０．１０％以下、ＲＥＭ：０．１０％以下の１種以上を含有することを特徴とする請求項１に記載の高Ｎｉ合金板。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリープ特性及び高温強度に優れた高Ｎｉ合金板に関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
耐熱用途で用いられる高Ｎｉ合金鋼としては、アロイ８００Ｈ（ＡＳＴＭＮ０８０１０、Ｎ０８０１１）が代表的な商用合金である。近年、発展途上国での需要の拡大が進み、安価で表面品質および使用特性が良好な商品を供給できるようにするための技術開発が求められている。高Ｎｉ合金鋼の主な適用用途である化学プラントの高温反応容器では、６００℃もしくはそれ以上の高温で、さらには化学反応の効率化のため高圧下で用いられることが多い。これらの用途ではクリープ強度が高ければ高いほどより薄肉での使用が可能となる。
【０００３】
特許文献１、特許文献２には、所定の成分組成を有する高Ｎｉ合金の熱間圧延・焼鈍材において、Ｎｂ、Ｔｉの窒化物あるいは炭化物のサイズや個数を適正化することにより、クリープ特性を改善した発明が開示されている。特許文献１においては、鋼塊を製造する際の冷却速度を制御してデンドライト二次アーム間隔を制御することにより、Ｎｂ、Ｔｉの窒化物あるいは炭化物のサイズと個数を適正化している。特許文献２の実施例では、熱間圧延後の焼鈍温度を１１８０℃～１３００℃としている。
【０００４】
非特許文献１では、高Ｎｉ合金の一種であるＨａｓｔｅｌｌｏｙＸについて、高温クリープ特性に及ぼす結晶粒度の影響が調べられている。結晶粒径３７～１２２０μｍの試料を用い、高温クリープでの破断時間を評価している。その結果、結晶粒径が３７μｍ付近から１００μｍまで大きくなるに伴ってクリープ特性が向上し、約１００μｍの結晶粒径のときに最良となり、さらに結晶粒径が大きくなるとゆるやかに特性が低下する、との特徴が報告されている。非特許文献２には、Ａｌｌｏｙ８００Ｈのクリープ特性について記載されている。
【０００５】
特許文献３は、耐溶接高温割れ性に優れたＡｌ、Ｔｉ含有高Ｎｉ基合金に関するものであり、ＴｉＣ系析出物の個数密度を規定することによって課題を解決している。特許文献４は、表面性状に優れたＦｅ－Ｃｒ－Ｎｉ合金に関するものであり、ＴｉＮ介在物の個数密度を規定することによって課題を解決している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１７－５７４６１号公報
特許第７１７４１９２号公報
特開２０２２－１６３５８５号公報
特開２０１８－５９１４８号公報
【非特許文献】
【０００７】
近藤義宏ら著「ＨａｓｔｅｌｌｏｙＸの高温クリープ特性に及ぼす結晶粒度の影響」鉄と鋼第６７年（１９８１）第１０号第１８０５～１８１４頁
橘勝美ら著「Ａｌｌｏｙ８００Ｈのクリープ特性」日本原子力研究所ＪＡＥＲＩ－Ｔｅｃｈ９８－０１０、１９９８年３月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
高Ｎｉ合金鋼は、厚板として提供される場合ばかりではなく、用途によっては、より厚みの薄い板材が必要とされることがある。従来、高Ｎｉ合金板について、クリープ特性と高温強度の両方を高いレベルで満足するものは実現していなかった。
【０００９】
本発明は、Ａｌｌｏｙ８００Ｈをはじめとする所定の成分組成を有する高Ｎｉ合金板について、クリープ特性及び高温強度に優れた高Ｎｉ合金板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】
【００１０】
即ち、本発明の要旨とするところは以下のとおりである。
［１］質量％で、Ｃ：０．０２０～０．１００％、Ｓｉ：０．０５～１．００％、Ｍｎ：０．０５～２．００％、Ｐ：０．０３５％以下、Ｓ：０．００１５％以下、Ｃｒ：１８．０～２５．０％、Ｎｉ：１８．０～５０．０％、Ａｌ：０．０５～１．００％、Ｔｉ：０．１５～１．５０％、Ｎ：０．０２０％以下、Ｏ：０．００３０％以下、Ｂ：０．０００３～０．００３０％、残部Ｆｅ及び不純物を含有し、
平均結晶粒径が６０μｍ以上であり、
ＴｉＣの平均サイズが１μｍ以上、かつＴｉＣの密度が４０００個／ｍｍ
２
以下であり、
Ｔｉの固溶割合（固溶Ｔｉ量／含有Ｔｉ量）（質量比）が０．７５以上であり、
板厚が０．２～４ｍｍであることを特徴とする高Ｎｉ合金板。
［２］前記Ｆｅの一部に替えてさらに質量％で、Ｃａ：０．０００３～０．０００７％、Ｍｇ０．００６０％以下、Ｍｏ：５．００％以下、Ｗ：２．００％以下、Ｃｕ：３．００％以下、Ｃｏ：２．００％以下、Ｖ：１．００％以下、Ｎｂ：１．００％以下、Ｔａ：１．００％以下、Ｓｎ：０．１０％以下、ＲＥＭ：０．１０％以下の１種以上を含有することを特徴とする［１］に記載の高Ｎｉ合金板。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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