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高温における強度-延性バランスに優れるCr基合金

国内特許コード P110004613
整理番号 A062P35
掲載日 2011年7月22日
出願番号 特願平11-148326
公開番号 特開2000-336449
登録番号 特許第3480698号
出願日 平成11年5月27日(1999.5.27)
公開日 平成12年12月5日(2000.12.5)
登録日 平成15年10月10日(2003.10.10)
発明者
  • 安彦 兼次
出願人
  • 安彦 兼次
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 高温における強度-延性バランスに優れるCr基合金
発明の概要 【課題】 1000℃以上の高温、とくに1050℃以上の高温において、従来合金では達成しえなかった優れた強度-延性バランスを具えたCr基合金を提供する。
【解決手段】 Cr:60 mass %以上、C+N:20 mass ppm 以下、S:20 mass ppm 以下、O:100 mass ppm以下、かつ酸化物としてのO:50 massppm以下を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物とする。
従来技術、競合技術の概要


最近の産業・工業の分野における技術進歩、また環境問題に対する関心の高まりなどから、高温、特に1000℃以上の高温域において、高強度でしかも高延性を具えた金属材料の出現が強く要請されるようになってきた。ところで、従来から用いられてきた高温材料は、主としてNi基、Cr基、Co基の合金であった。例えば、特公昭64-7145号公報には、Cr:20~35wt%、Si:1~8wt%、C:1.7~3.5wt%を含み、M73型の炭化物を形成させたNi基合金が、また特開昭55-154542号公報には、Ni:20~47wt%、Co:6~35wt%、Cr:18~36wt%、C:0.6~2.5wt%、Si:0.5~2.5wt%を含むNi-Co-Cr系合金がそれぞれ提案されている。しかしながら、これらの合金はいずれも実用的には500℃程度の温度までしか使用できなかった。また、これらNiやCoを多量に含む合金は材料の価格自体が非常に高価になり、さらに熱膨張係数が大きいといった多くの問題も抱えていた。
Ni基やCo基の合金より安価で、熱膨張係数の小さい高温材料としては、Cr系の合金が有望である。例えば、特開平11-80902 号公報には、C:0.5 ~1.5 wt%、Si:1.0 ~4.0 wt%、Mn:0.5 ~2.0 wt%、Cr:35~60wt%を含有する、高温でのエロージョン・コロージョン性を高めた高Cr合金が提案されている。しかし、この高Cr合金も、高温域とくに1000℃以上では、十分な強度を得ることは難しい。このようなCr系合金の強度をさらに高めるには、Cr量の一層の増加が必要である。ところが、従来の技術でCr量を60mass%以上にすると、延性がほとんどなくなってしまうために、溶製後の加工が不可能になるという問題があった。このため、60mass%以上のCr基合金は実用化されるまでには至っていなかった。

産業上の利用分野


本発明は、高温(1000℃以上、とりわけ1050℃以上の超高温域)で優れた強度-延性バランスを有するCr基合金に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
Cr:60mass%以上
C+N:20mass ppm以下、
S:20mass ppm以下、
O:100mass ppm以下、かつ
酸化物としてのO:50mass ppm以下を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からなり、
1050℃以上における強度-延性バランスが、RA×TS≧10000(%・MPa)であることを特徴とする高温における強度-延性バランスに優れるCr基合金。

【請求項2】
Cr:65mass%以上、
C+N:20mass ppm以下、
S:20mass ppm以下、
O:100mass ppm以下、かつ
酸化物としてのO:50mass ppm以下を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物からなり、
1050℃以上における強度-延性バランスが、RA×TS≧10000(%・MPa)であることを特徴とする高温における強度-延性バランスに優れるCr基合金。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP1999148326thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) CREST 極限環境状態における現象 領域
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