铁素体系耐热钢制造技术

本发明专利技术的铁素体系耐热钢，其中，以质量％计包含C：0.06～0.11％、Si：0.15～0.35％、Mn：0.35～0.65％、P：0～0.02％、S：0～0.003％、Ni：0.005～0.25％、Cu：0.005～0.25％、Co：2.7～3.3％、Cr：8.3～9.7％、W：2.5～3.5％、V：0.15～0.25％、Nb：0.03～0.08％、Ta：0.002～0.04％、Nd：0.01～0.06％、B：0.006～0.016％、N：0.005～0.015％、Al：0～0.02％、O：0～0.02％，剩余部分由Fe及杂质构成，并且作为电解抽出残渣而分析的W的量[％W]

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铁素体系耐热钢


[0001]本申请涉及铁素体系耐热钢。

技术介绍

[0002]铁素体系耐热钢不仅比奥氏体系耐热钢及Ni基耐热钢廉价，而且还具有热膨胀系数小这样的作为在高温下使用的耐热钢的优点，因此被广泛利用于火力发电锅炉等在高温下使用的设备。
[0003]近年来，在煤火力发电中为了提高热效率而推进了蒸气条件的高温高压化，正在规划将来在650℃、350气压这样的超临界压条件下的操作。为了应对这样的蒸气条件的严酷化，提出了许多积极地有效利用W及B、提高了蠕变强度的铁素体系耐热钢等。
[0004]例如，在专利文献1中公开了一种高温长时间蠕变强度优异的高Cr铁素体系耐热钢材，其中，以质量％计含有C：0.001～0.15％、Cr：8～13％、V：0.2～0.5％、Nb：0.002％～0.2％、W：2～5％、N：0.001～0.03％、B：0.0001～0.01％，金属组织由回火马氏体基底构成，并且在马氏体板条内部合计析出0.4个/μm3以上的粒径为0.6μm以下的M
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C6及金属间化合物。
[0005]在专利文献2中公开了一种高温下的蠕变强度和蠕变延展性优异的高Cr铁素体系耐热钢，其中，以质量％计包含C：0.05～0.15％、Cr：8～15％、V：0.05～0.5％、Nb：0.002～0.18％、W：0.1～5％、B：0.0001～0.02％、N：0.0005～0.1％，并且含有由S、P、Ca及Mg含量决定的Nd量。
[0006]在专利文献3中公开了一种高温下的蠕变强度优异的高Cr铁素体系耐热钢，其中，以质量％计含有C：0.01～0.13％、Cr：8.0～12.0％、W：1.0～4.0％、Co：1.0～5.0％、V：0.1～0.5％、Nb：0.01～0.10％、B：0.002～0.02％、N：0.005～0.020％、Nd：0.005～0.050％，存在于晶体粒内的MX析出物中，粒径为20nm以上的析出物的平均粒子间距离λ为20nm～100nm。
[0007]此外，在专利文献4中公开了一种蠕变强度优异的焊接接头，其由以重量％计包含B：0.003～0.03％、其他合金元素含有C：0.03～0.15％、Cr：8.0～13.0％、Mo+W/2：0.1～2.0％、V：0.05～0.5％、N：0.06％以下、Nb：0.01～0.2％、(Ta+Ti+Hf+Zr)：0.01～0.2％中的任1种或2种以上的回火马氏体系耐热钢制成。
[0008]此外，在专利文献5中公开了一种高Cr铁素体系耐热钢和高Cr铁素体系耐热钢的制造方法，其中，以质量％计包含C：0.01～0.18％、Cr：8～14％、V：0.05～1.8％、Mo：0.01～2.5％、W：0.02～5％及N：0.001～0.1％，并且通过将基体中的V的固溶量Vs％设定为Vs>0.01/(C+N)，从而谋求了长时间的蠕变强度和常温韧性的兼顾，为了得到该高Cr铁素体系耐热钢，实施由C和V含量决定的正火及回火。
[0009]此外，在专利文献6中公开了一种高Cr铁素体系耐热钢材的制造方法，其中，以质量％计含有C：0.05～0.12％、Cr：8.0以上且低于12％、V：0.15～0.25％、Nb：0.03～0.08％、N：0.005～0.07％、Mo：0.1～1.1％及W：1.5～3.5％中的1种或2种，规定了加工工序中的条
件。
[0010]在专利文献7中公开了一种高Cr系CSEF(Creep Strength
‑
Enhanced Ferritic：蠕变强度强化铁素体)的单丝埋弧焊方法，其特征在于，将焊丝与焊接焊剂组合来使用，所述焊丝含有C：低于0.05质量％、N：0.055质量％以下、Si：超过0.05质量％且0.50质量％以下，进一步含有选自Mn：2.20质量％以下、Ni：1.00质量％以下、Cr：10.50质量％以下、Mo：1.20质量％以下、V：0.45质量％以下、Nb：0.080质量％以下、W：2.0质量％以下、Co：3.0质量％以下、及B：0.005质量％以下的组中的1种以上，剩余部分为Fe及不可避免的杂质，所述焊接焊剂含有CaF2：2～30质量％、CaO：2～20质量％、MgO：20～40质量％、Al2O3：5～25质量％、Si及SiO2的合计：5～25质量％(SiO2换算)，限制为BaO：25质量％以下、ZrO2：10质量％以下、TiO2：低于5质量％。
[0011]在专利文献8中公开了一种铁素体系耐热钢用焊接材料，其中，以质量％计含有C：0.06～0.10％、Si：0.1～0.4％、Mn：0.3～0.7％、P：0.01％以下、S：0.003％以下、Co：2.6～3.4％、Ni：0.01～1.10％、Cr：8.5～9.5％、W：2.5～3.5％、Mo：低于0.01％、Nb：0.02～0.08％、V：0.1～0.3％、Ta：0.02～0.08％、B：0.007～0.015％、N：0.005～0.020％、Al：0.03％以下、O：0.02％以下、Cu：0～1％、Ti：0～0.3％、Ca：0～0.05％、Mg：0～0.05％、及稀土类元素：0～0.1％，剩余部分由Fe及杂质构成，具有满足式(1)的化学组成。
[0012]0.5≤Cr+6Si+1.5W+11V+5Nb+10B
‑
40C
‑
30N
‑
4Ni
‑
2Co
‑
2Mn≤10.0(1)
[0013]其中，在式(1)中的各元素符号中代入对应的元素的含量(质量％)。
[0014]现有技术文献
[0015]专利文献
[0016]专利文献1：日本特开2002
‑
241903号公报
[0017]专利文献2：日本特开2002
‑
363709号公报
[0018]专利文献3：日本特开2016
‑
216815号公报
[0019]专利文献4：日本特开2004
‑
300532号公报
[0020]专利文献5：日本特开2001
‑
192781号公报
[0021]专利文献6：日本特开2009
‑
293063号公报
[0022]专利文献7：日本特开2016
‑
22501号公报
[0023]专利文献8：国际公开第2017/104815号

技术实现思路

[0024]专利技术所要解决的课题
[0025]可是，对于铁素体系耐热钢，不仅要求在高温下使用的过程中(例如发电用锅炉中使用的铁素体系耐热钢的该锅炉的运转中等)的充分的蠕变强度，而且为了在高温下的使用前(例如至上述锅炉的运转开始为止的组装的过程等)确保作为结构物的健全性，要求具有机械性能、即充分的拉伸特性及冲击特性(韧性)。获知上述的铁素体系耐热钢虽然具有优异的蠕变强度，但有时不会稳定地得到这本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铁素体系耐热钢，其中，以质量％计包含：C：0.06％～0.11％、Si：0.15％～0.35％、Mn：0.35％～0.65％、P：0.020％以下、S：0.0030％以下、Ni：0.005％～0.250％、Cu：0.005％～0.250％、Co：2.7％～3.3％、Cr：8.3％～9.7％、W：2.5％～3.5％、V：0.15％～0.25％、Nb：0.030％～0.080％、Ta：0.002％～0.040％、Nd：0.010％～0.060％、B：0.006％～0.016％、N：0.005％～0.015％、Al：0.020％以下、及O：0.020％以下，剩余部分由Fe及杂质构成，并且作为电解抽出残渣而分析的W的量满足下述(1)式，
‑
10
×
[％B]+0.26≤[％W]
ER
≤10
×
[％B]+0.54

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