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JPH01252751A - Co-based alloy having excellent corrosion resistance to molten carbonate - Google Patents

Co-based alloy having excellent corrosion resistance to molten carbonate

Info

Publication number
JPH01252751A
JPH01252751A JP7867988A JP7867988A JPH01252751A JP H01252751 A JPH01252751 A JP H01252751A JP 7867988 A JP7867988 A JP 7867988A JP 7867988 A JP7867988 A JP 7867988A JP H01252751 A JPH01252751 A JP H01252751A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
content
less
molten carbonate
corrosion resistance
based alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7867988A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoji Yamanouchi
山之内 直次
Toru Shimada
島田 透
Hisao Higashiura
東浦 久雄
Manabu Tamura
学 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP7867988A priority Critical patent/JPH01252751A/en
Publication of JPH01252751A publication Critical patent/JPH01252751A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the title alloy with excellent corrosion resistance and to regulate its toughness, strength, workability and electric conductivity in the use to sufficient level by specifying the content of C, Si, Cr, Al, Ni and Fe in a Co-based alloy. CONSTITUTION:The compsn. of a Co-based alloy is constituted of, by weight, <=0.30% C, <=0.20% Si, 15-30% Cr, 0.05-2% Al, <=25% Ni, <=15% Fe and the balance consisting of Co with inevitable impurities. If required, one or more kinds among <=0.5% Mn, <=3% Mo, <=3% W, <=1% Nb, <=0.1% N, <=1% Ti, <=0.3% Zr, <=0.03% B, <=0.5% Y and <=0.5% rare earths are furthermore added thereto. The Co-based alloy has excellent corrosion resistance to molten carbonate under the environment on both sides of the anode and cathode in a molten carbonate-type fuel cell.

Description

【発明の詳細な説明】 C産業上の利用分野〕 この発明は、溶融炭酸塩型燃料電池の集電板およびセパ
レータ等のような、溶融炭酸塩と接触する可能性のある
部品の材料として好適な、耐溶融炭酸塩腐食性に優れた
Co基合金に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] C. Industrial Application Field] This invention is suitable as a material for parts that may come into contact with molten carbonate, such as current collector plates and separators of molten carbonate fuel cells. The present invention relates to a Co-based alloy that has excellent resistance to molten carbonate corrosion.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

溶融炭酸塩型燃料電池のセパレータおよび集電板の材料
として、従来、アノード側にはNiまたはNCF600
が、そして、カソード側には5US316が使用されて
いる。このように、アノード側とカソード側とで材料の
材質を異ならせるのは、アノード側およびカソード側の
両方の耐食性および電導性を共に満足させ得る合金が存
在しないためである。
Conventionally, Ni or NCF600 is used on the anode side as a material for separators and current collector plates in molten carbonate fuel cells.
However, 5US316 is used on the cathode side. The reason why the materials used for the anode and cathode are different in this way is that there is no alloy that can satisfy both corrosion resistance and conductivity on both the anode and cathode sides.

「耐熱材料第123委員会報告Vol 27.麹3」に
よると、5tlS310SにMを添加した材料が報告さ
れているが、この材料は、使用温度で著しく靭性が低下
する欠点を有しているので、長時間にわたる使用に耐え
得ない。
According to "Report of the 123rd Committee on Heat-Resistant Materials Vol. 27. Koji 3", a material in which M is added to 5tlS310S has been reported, but this material has the drawback of significantly decreasing toughness at the operating temperature. , cannot withstand long-term use.

〔発明が解決しようとする課題〕 上述のように、溶融炭酸塩型燃料電池のセパレータおよ
び集電板の材料には、従来、アノード側とカソード側と
で異なる材質のものを使用していたため、その構造が複
雑になる問題があった。
[Problems to be Solved by the Invention] As mentioned above, in the past, different materials were used for the anode side and the cathode side for the separator and current collector plate of a molten carbonate fuel cell. There was a problem that the structure became complicated.

5US316とN1またはNCF600とのクラツド板
を使用することも行なわれているが、このようなりラッ
ド板には、そのコストが高く且つ303316の耐食性
は、長時間にわたる使用の場合には不十分であり、この
ために腐食化を大きくとらなければならない問題がある
Clad plates of 5US316 and N1 or NCF600 have been used, but such clad plates are expensive and the corrosion resistance of 303316 is insufficient for long-term use. Therefore, there is a problem in that corrosion must be increased to a large extent.

従って、この発明の目的は、溶融炭酸塩型燃料電池のア
ノード側およびカソード側の両方の環境での耐食性に優
れ、且つ、靭性3強度、加工性および使用時の電気伝導
度が実用上十分な水準にある、耐溶融炭酸塩腐食性に優
れたCo基合金を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel cell that has excellent corrosion resistance in both the anode and cathode environments of a molten carbonate fuel cell, and has practically sufficient toughness, strength, workability, and electrical conductivity during use. The object of the present invention is to provide a Co-based alloy that has excellent molten carbonate corrosion resistance at a standard level.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

この発明の耐溶融炭酸塩腐食性に優れたCo5合金は、 C: 0.30wt、%以下、 Si  : 0.20wt、%以下、 Cr   :  1 5〜3 0wt、χ、JV   
:  0.05〜2 wt、χ、Ni  :25wt、
%以下、 Fe  : 15wt、%以下、 および、必要に応じ下記からなる群から選んだ少な(と
も1つの元素 阿n  :0.5wt、%以下、 Mo  :3st、%以下、 W  :3wt、%以下、 Nb  :1wt、%以下、 N  :0.1wt、%以下、 Ti  : 1wt、%以下、 Zr  :0.3wt、%以下、 B  : 0.03wt、%以下、 Y  :0.5wt、%以下、 希土類元素:0.5wt、%以下、および、残り:Co
および不可避的不純物 からなることに特徴を有するものである。
The Co5 alloy of the present invention having excellent molten carbonate corrosion resistance has the following properties: C: 0.30wt, % or less, Si: 0.20wt, % or less, Cr: 15-30wt, χ, JV
: 0.05~2wt, χ, Ni: 25wt,
% or less, Fe: 15wt, % or less, and, if necessary, a small amount selected from the group consisting of the following (both one element: An: 0.5wt, % or less, Mo: 3st, % or less, W: 3wt, %) Below, Nb: 1wt, % or less, N: 0.1wt, % or less, Ti: 1wt, % or less, Zr: 0.3wt, % or less, B: 0.03wt, % or less, Y: 0.5wt, % Below, rare earth elements: 0.5wt, % or less, and the remainder: Co
and unavoidable impurities.

次に、この発明のCo基合金の化学成分組成を、上述し
た範囲内に限定した理由について、以下に述べる。
Next, the reason why the chemical composition of the Co-based alloy of the present invention is limited within the above-mentioned range will be described below.

C: Cには脱酸作用および合金の高温強度を向上させ
る作用がある。しかしながら、その含有量が0.30w
t、χを超えても、より以上の高温強度の向上効果が認
められず、0.30wt、χを超えるとかえって熱間加
工性が劣化する。従って、Cの含を量は、0.30wt
、%以下に限定すべきである。
C: C has a deoxidizing effect and an effect of improving the high temperature strength of the alloy. However, its content is 0.30w
Even if t and χ are exceeded, no further improvement in high-temperature strength is observed, and when 0.30 wt and χ are exceeded, hot workability deteriorates on the contrary. Therefore, the content of C is 0.30wt
,% or less.

31  Siは通常脱酸剤として添加されているが、本
発明者等は、SLが合金の耐溶融炭酸塩腐食性に有害で
あることを見出した。従って、Siの含有量は橿力少な
い方がよいが、一般に溶解原料にはかなりの量のStが
含有されており、例えば、フェロクロムのSt含有量は
約0.6wt、χである。そこで、耐溶融炭酸塩腐食性
と製造コストとを勘案し、その上限を0.20wt、X
km限定シタ。
Although 31 Si is commonly added as a deoxidizer, we have found that SL is detrimental to the molten carbonate corrosion resistance of the alloy. Therefore, it is better to have a lower Si content, but melted raw materials generally contain a considerable amount of St. For example, the St content of ferrochrome is about 0.6 wt, χ. Therefore, considering the molten carbonate corrosion resistance and manufacturing cost, the upper limit was set to 0.20wt,
km limited location.

Cr;  Crには、カソード側環境において、合金の
耐溶融炭酸塩腐食性を向上させる作用がある。
Cr; Cr has the effect of improving the molten carbonate corrosion resistance of the alloy in the cathode side environment.

しかしながら、その含有量が15i+t、1未満では、
上記作用に所望の効果が得られず、一方、その含有量が
30wt、χを超えると、アノード側環境における耐溶
融炭酸塩腐食性が劣化する上、熱間加工性も低下する。
However, if the content is less than 15i+t, 1,
On the other hand, if the content exceeds 30 wt, χ, the molten carbonate corrosion resistance in the anode side environment deteriorates, and hot workability also deteriorates.

従って、Crの含有量は、15〜30wt、χの範囲内
に限定すべきである。
Therefore, the content of Cr should be limited within the range of 15 to 30 wt, χ.

AZ:  AZには、脱酸作用、高温強度向上作用およ
び耐溶融炭酸塩腐食性の向上作用がある。しかしながら
、その含有量が0.05wt、χ未満では、上記作用に
所望の効果が得られず、一方、その含有量が2−t、χ
を超えると、電気伝導性の悪い腐食スケールが生じ、電
気抵抗が大になる。従って、Mの含有量は、0.05〜
2−t、χの範囲内に限定すべきである。
AZ: AZ has a deoxidizing effect, an effect of improving high temperature strength, and an effect of improving molten carbonate corrosion resistance. However, if the content is less than 0.05wt, χ, the desired effect cannot be obtained in the above action;
If it exceeds this, corrosion scale with poor electrical conductivity will occur and electrical resistance will increase. Therefore, the content of M is 0.05~
It should be limited within the range of 2-t, χ.

Nj:  Niには、合金の時効後の靭性を向上させる
作用がある。しかしながら、Niの含有量が25wt、
χを超えると、Co基合金特有の優れた高温強度が得ら
れなくなる。従って、Ni含有量は、25wt、%以下
に限定すべきである。
Nj: Ni has the effect of improving the toughness of the alloy after aging. However, the Ni content is 25wt,
If χ is exceeded, the excellent high-temperature strength characteristic of Co-based alloys cannot be obtained. Therefore, the Ni content should be limited to 25 wt.% or less.

Fe:  reは、合金のコスト低減のために有効な元
素である。しかしながら、その含有量が15wt、χを
趙えると、アノード側における合金の耐溶融炭酸塩腐食
性が劣化する。従って、Feの含有量は、15ht、%
以下とすべきである。
Fe: re is an effective element for reducing the cost of alloys. However, when the content exceeds 15 wt, χ, the molten carbonate corrosion resistance of the alloy on the anode side deteriorates. Therefore, the Fe content is 15ht,%
It should be:

Mnには脱硫、脱酸作用があり、Mo、 W、 Nb、
  N。
Mn has desulfurization and deoxidizing properties, and Mo, W, Nb,
N.

Ti、 ZrおよびBには、合金の高温強度を向上させ
る作用があり、そして、Yおよび希土類元素(Ce。
Ti, Zr and B have the effect of improving the high temperature strength of the alloy, and Y and the rare earth element (Ce) have the effect of improving the high temperature strength of the alloy.

La、 S■およびNd等)には、カソード側環境にお
ける合金の耐溶融炭酸塩腐食性を向上させる作用がある
。従って、この発明のCo基合金においては、必要に応
じて上記元素の少なくとも1つを添加する。以下に、そ
の化学成分組成を前述した範囲内に限定した理由につい
て述べる。
La, S, Nd, etc.) have the effect of improving the molten carbonate corrosion resistance of the alloy in the cathode environment. Therefore, in the Co-based alloy of the present invention, at least one of the above elements is added as necessary. The reason why the chemical composition was limited to the above-mentioned range will be described below.

Mn:  Mnの含有量が0.5wt、χを超えると熱
間加工性が劣化し且つ使用中に靭性が低下する。従って
、Mnの含有量は、0.5wt、%以下に限定すべきで
ある。
Mn: If the Mn content exceeds 0.5 wt, χ, hot workability deteriorates and toughness decreases during use. Therefore, the Mn content should be limited to 0.5 wt.% or less.

Mo:  Moの含有量が3 wt、χを超えると、合
金の溶接性および熱間加工性が劣化する。従って、hO
の含有量は、3−11%以下に限定すべきである。
Mo: When the Mo content exceeds 3 wt, χ, the weldability and hot workability of the alloy deteriorate. Therefore, hO
The content of should be limited to 3-11% or less.

W: Wの含有量が3 wt、χを超えると、合金の溶
接性および熱間加工性が劣化する。従って、Wの含有量
は、3 wt、%以下に限定すべきである。
W: When the W content exceeds 3 wt, χ, the weldability and hot workability of the alloy deteriorate. Therefore, the W content should be limited to 3 wt.% or less.

Nb:  Nbの含有量が1 st、χを超えると、合
金の溶接性および熱間加工性が劣化する。従って、Nb
の含有量は、1 wt、%以下に限定すべきである。
Nb: When the Nb content exceeds 1 st, χ, the weldability and hot workability of the alloy deteriorate. Therefore, Nb
The content should be limited to 1 wt.% or less.

N: Nの含有量がQ、1wt、χを超えると、合金の
熱間加工性が劣化する。従って、Nの含有量は、0.1
wt、%以下に限定すべきである。
N: When the N content exceeds Q, 1wt, χ, the hot workability of the alloy deteriorates. Therefore, the N content is 0.1
wt,% or less.

Ti:  Tiの含有量がl wt、χを超えると、合
金の使用中の靭性が劣化する。従って、Tiの含有量は
、1−L8%以下に限定すべきである。
Ti: If the Ti content exceeds l wt, χ, the in-use toughness of the alloy deteriorates. Therefore, the content of Ti should be limited to 1-L8% or less.

Zr:  Zrの含を量が0.3wt、χを超えると、
合金の熱間加工性が劣化する。従って、Zrの含有量は
、0.3wt、X以下に限定すべきである。
Zr: When the amount of Zr exceeds 0.3wt, χ,
The hot workability of the alloy deteriorates. Therefore, the content of Zr should be limited to 0.3wt,X or less.

B: Bの含有量が0.03wt、Xを超えると、合金
の溶接性および熱間加工性が劣化する。従って、Bの含
有量は、0.03wt、%以下に限定すべきである。
B: When the content of B exceeds 0.03wt, X, the weldability and hot workability of the alloy deteriorate. Therefore, the content of B should be limited to 0.03 wt.% or less.

Y: Yの含有量が0.5wt、χを超えると、合金の
熱間加工性が劣化する。従って、Yの含有量は、0.5
wt、%以下に限定すべきである。
Y: When the content of Y exceeds 0.5 wt, χ, the hot workability of the alloy deteriorates. Therefore, the content of Y is 0.5
wt,% or less.

希土類元素(Ce、 La、 Ss及びNd等): 希
土類元素の含有量が0.5wt、χを超えると、合金の
熱間加工性が劣化する。従って、希土類元素の含有量は
、0.5wt、%以下に限定すべきである。
Rare earth elements (Ce, La, Ss, Nd, etc.): When the content of rare earth elements exceeds 0.5 wt, χ, the hot workability of the alloy deteriorates. Therefore, the content of rare earth elements should be limited to 0.5 wt.% or less.

次に、この発明のCo基合金を、実施例により、この発
明の範囲外のCo基合金と対比しながら、更に説明する
Next, the Co-based alloy of the present invention will be further explained using Examples while comparing it with Co-based alloys that are outside the scope of the present invention.

〔実施例〕〔Example〕

第1表に示すように、本発明の範囲内の化学成分組成を
有する本発明のCo基合金の供試体(以下、「本発明供
試体」という)阻1から32と、そして、第2表に示す
ように、少な(ともその成分の1つが本発明の範囲外の
化学成分組成を有する、比較のためのCo基合金の供試
体(以下、「比較用供試体」という)Nctlから14
とを、次に述べる方法によって調製した。
As shown in Table 1, specimens 1 to 32 of the Co-based alloy of the present invention (hereinafter referred to as "specimens of the present invention") having chemical compositions within the range of the present invention, and Table 2 As shown in FIG.
was prepared by the method described below.

本発明供試体Hill〜32および比較用供試体Nα1
〜14を調製するための各々の合金を、50kg真空炉
によって溶製し、スラブに鋳造した0次いで、得られた
スラブを熱間圧延して、厚さ15+wの熱間圧延薄板を
得た。このようにして得た熱間圧延薄板の各々に対し、
1150°Cの温度によって溶体化熱処理を施した0次
いで、溶体化熱処理の施された熱間圧延薄板の各々から
、厚さ5■。
Present invention specimen Hill-32 and comparison specimen Nα1
Each of the alloys for preparing ~14 was melted in a 50 kg vacuum furnace and cast into slabs.The obtained slabs were then hot rolled to obtain hot rolled sheets with a thickness of 15+W. For each hot-rolled sheet thus obtained,
A thickness of 5 mm was obtained from each of the solution heat treated hot rolled sheets.

縦15m、横25mの寸法の、本発明供試体魔1〜32
および比較用供試体阻1〜14を削り出した。
The test specimens of the present invention 1 to 32 have dimensions of 15 m in length and 25 m in width.
And comparative specimens 1 to 14 were cut out.

次いで、本発明供試体阻1〜32および比較用供試体k
l〜14の各々について、シャルピー試験吸収エネルギ
ー(靭性)、アノード側環境およびカソード側環境での
耐溶融炭酸塩腐食性および電気抵抗を、以下に述べる方
法によって測定し、その測定結果を第3表および第4表
に示した。
Next, the present invention specimens 1 to 32 and comparative specimen k
Charpy test absorbed energy (toughness), molten carbonate corrosion resistance and electrical resistance in the anode side environment and cathode side environment were measured for each of 1 to 14 by the methods described below, and the measurement results are shown in Table 3. and shown in Table 4.

(1)  シャルピー試験吸収エネルギー:本発明供試
体階1〜32および比較用供試体漱1−14の各々に対
し、650°Cの温度によって1000時間加熱するこ
とからなる時効処理を施し、このような時効処理の施さ
・れた供試体の各々から、2 m Vノンチシャルピー
衝撃試験片を削り出し、この試験片を用いてシャルピー
衝撃試験をo′cの温度で行ない、その吸収エネルギー
を測定した。
(1) Charpy test absorbed energy: Each of the present invention specimens Floors 1 to 32 and comparative specimens Floors 1 to 14 was subjected to an aging treatment consisting of heating at a temperature of 650°C for 1000 hours. A 2 m V non-Charpy impact test piece was cut out from each of the aging-treated specimens, and a Charpy impact test was conducted using this test piece at a temperature of 0'C, and the absorbed energy was measured. .

(2)  耐溶融炭酸塩腐食性: 本発明供試体Ntll〜32および比較用供試体徹l〜
14の各々の両表面に、38−0lχにzsOa と6
2−〇1χLi1Cosとの混合塩をアセトン液に懸濁
させた懸濁液を、10■/dの厚さで塗布した0次いで
、このような懸濁液が塗布された供試体の各々を、20
χHz−60χcot−2oχH,Oのアノード側環境
の雰囲気下で、650°Cの温度により20時間加熱し
、その脱スケール後の重量の、加熱前がらの減少量を測
定した。また、前記供試体の各々を、15χ0!30X
Co!  55χN□のカソード側環境雰囲気下で、同
じく650″Cの温度により20時間加熱し、その脱ス
ケール後の重量の、加熱前からの減少量を測定した。こ
のようにして測定された、アノード側環境およびカソー
ド側環境における重it減少量によって、耐溶融炭酸塩
腐食性を評価した。
(2) Molten carbonate corrosion resistance: Invention specimen Ntll~32 and comparative specimen Toru1~
On both surfaces of each of 14, zsOa and 6 at 38-0lχ
A suspension of a mixed salt with 2-〇1χLi1Cos suspended in an acetone solution was applied to a thickness of 10 μ/d.Next, each specimen coated with such a suspension was coated with 20
The sample was heated at a temperature of 650° C. for 20 hours in an anode-side environment of χHz-60χcot-2oχH,O, and the amount of decrease in weight after descaling compared to before heating was measured. In addition, each of the specimens was 15χ0!30X
Co! The cathode side was heated in an environment of 55χN□ at a temperature of 650''C for 20 hours, and the amount of decrease in weight after descaling compared to before heating was measured. Molten carbonate corrosion resistance was evaluated based on the amount of weight loss in the environment and cathode side environment.

(3)電気抵抗 上記(2)によりカソード側環境での耐溶融炭酸塩腐食
性の試験を行なった供試体の各々を、3B+molXK
iSOs と62*olχLigCo3との混合溶液が
含浸された厚さ1閣の多孔質NiO板で挟み、更に、多
孔質NiO板によって挾まれた前記供試体の各々を金製
の薄板で挟んで全体をプレスし、これを650 ’Cの
温度で加熱した後、前記金製の薄板に端子を取り付け、
四端子法によって、その電気抵抗を測定した。
(3) Electrical Resistance Each of the specimens tested for molten carbonate corrosion resistance in the cathode environment according to (2) above was
The specimens were sandwiched between two porous NiO plates impregnated with a mixed solution of iSOs and 62*olχLigCo3, and each of the specimens sandwiched between the porous NiO plates was then sandwiched between thin gold plates. After pressing and heating this at a temperature of 650'C, a terminal is attached to the thin gold plate,
The electrical resistance was measured by the four-terminal method.

第  3  表 第  3  表 第  4  表 第3表および第4表から明らかなように、SiおよびM
nの含有量が本発明の範囲を外れて多く且つGoおよび
Mを含有していないFe基合金からなる比較用供試体徹
1は、シャルピー吸収エネルギーが低く、アノード側環
境およびカソード側環境での腐食減量が共に多い、 S
iの含有量が本発明の範囲を外れて多く、且つCo、 
CrおよびMを含有していないNl基合金からなる比較
用供試体阻2は、カソード側環境での腐食減量が極めて
多い、 Crの含有量が本発明の範囲を外れて低い比較
用供試体麹3は、カソード側環境での腐食減量が多い、
IVの含有量が本発明の範囲を外れて多い比較用供試体
律4および5は、電気抵抗が大であり、更に、比較用供
試体阻5は、シャルピー吸収エネルギーが低い、 Si
の含有量が本発明の範囲を外れて多い比較用供試体Nn
6,7.8は、カソード側環境での腐食減量が多く、更
に、比較用供試体N117および8はシャルピー吸収エ
ネルギーが低く、隘8はアノード側環境での腐食減量も
多い。
Table 3 Table 3 Table 4 As is clear from Tables 3 and 4, Si and M
Comparative specimen Tetsu 1, which is made of a Fe-based alloy with a high n content outside the range of the present invention and does not contain Go or M, has low Charpy absorbed energy and low absorption energy in the anode and cathode environments. Both corrosion weight loss is large, S
The content of i is beyond the scope of the present invention, and Co,
Comparative specimen Koji 2, which is made of an Nl-based alloy that does not contain Cr or M, has extremely large corrosion loss in the cathode side environment and has a low Cr content that is outside the range of the present invention. 3, there is a lot of corrosion loss in the cathode side environment.
Comparative specimens 4 and 5, in which the content of IV is higher than the range of the present invention, have high electrical resistance, and comparative specimen 5 has low Charpy absorbed energy, Si
Comparative specimen Nn whose content exceeds the range of the present invention
Samples No. 6 and 7.8 have a large amount of corrosion loss in the cathode side environment, comparative specimens N117 and 8 have low Charpy absorbed energy, and No. 8 has a large corrosion loss in the anode side environment.

MoおよびWの含有量が本発明の範囲を外れて多を外れ
て多い比較用供試体klO1Feの含有量が本発明の範
囲を外れて多い比較用供試体阻11、MOの含有量が本
発明の範囲を外れて多い比較用供試体k12、Nbの含
有量が本発明の範囲を外れて多い比較用供試体k13お
よびWの含有量が本発明の範囲を外れて多い比較用供試
体隘14は、何れもシャルピー吸収エネルギーが低い、
→−Nトート≠第4表中のX印は、上述した各種特性の
劣ることを示している。
Comparative specimen 11, in which the content of Mo and W is outside the range of the present invention and is high, and the content of klO1Fe is high and out of the range of the present invention. Comparative specimen k12 whose Nb content is outside the range of the present invention, comparative specimen k13 whose Nb content is high outside the range of the present invention, and comparative specimen A14 whose W content is high beyond the range of the present invention. Both have low Charpy absorbed energy,
→-N tote≠The mark X in Table 4 indicates that the various properties described above are poor.

これに対して、本発明供試体N11l〜32は、何れも
シャルピー吸収エネルギーが高(靭性に優れ、アノード
側およびカソード側環境での腐食減量が共に小で且つ電
気抵抗も低かった。
On the other hand, specimens N111 to 32 of the present invention all had high Charpy absorbed energy (excellent toughness, small corrosion loss in the anode and cathode environments, and low electrical resistance).

上述のように、SiおよびCrの含有量は腐食減量にそ
してMの含有量は電気抵抗に大きな影響を及ぼす、第1
図は、Si含有量とカソード側環境での腐食i%!Iと
の関係を示すグラフである。第1図において、○印は本
発明供試体をそしてΔ印は比較用供試体を示し、各町に
付した岡は、供試体隠を示す、第1図から明らかなよう
に、Si含有量が0.20wt、χを超えると、カソー
ド側環境での腐食減量は顕著に大になる。
As mentioned above, the content of Si and Cr has a great influence on corrosion loss, and the content of M has a great influence on electrical resistance.
The figure shows Si content and corrosion i% in the cathode side environment! It is a graph showing the relationship with I. In Fig. 1, the ○ mark indicates the specimen of the present invention, the Δ mark indicates the comparative specimen, and the squares attached to each town indicate the hidden specimen.As is clear from Fig. 1, the Si content is exceeds 0.20wt, χ, the corrosion loss in the cathode side environment becomes significantly large.

第2図は、Cr含有量とカソード側環境での腐食減量と
の関係を示すグラフである。第2図におけるO印、Δ印
および各町に付した阻は、上記と同様である。第2図か
ら明らかなように、Cr含有量が15wt、1未満では
、カソード側環境での腐食減量が顕著に大になる。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between Cr content and corrosion loss in the cathode side environment. The O mark, the Δ mark, and the marks attached to each town in Fig. 2 are the same as above. As is clear from FIG. 2, when the Cr content is less than 15 wt.1, the corrosion loss in the cathode side environment becomes significantly large.

第3図は、M含有量と電気抵抗との関係を示すグラフで
ある。第3図におけるO印、Δ印および各町に付した魔
は、上記と同様である。第3図から明らかなように、M
の含有量が2−t、χを超えると、電気抵抗は著しく大
になる。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between M content and electrical resistance. The O mark, Δ mark, and the marks attached to each town in Figure 3 are the same as above. As is clear from Figure 3, M
When the content exceeds 2-t, χ, the electrical resistance increases significantly.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、この発明のCo基合金は、溶融炭酸
塩型燃料電池のアノード側およびカソード例の両方の環
境での耐溶融炭酸塩腐食性に優れており、且つ、靭性2
強度、加工性および使用時の電気伝導度が実用上十分な
水準である。このように、この発明によれば、例えば溶
融炭酸塩型燃料電池の集電板、セパレータの寿命を延ば
すことができる等、工業上多くの優れた効果がもたらさ
れる。
As described above, the Co-based alloy of the present invention has excellent molten carbonate corrosion resistance in both the anode and cathode environments of molten carbonate fuel cells, and has a toughness of 2.
Strength, workability, and electrical conductivity during use are at a practically sufficient level. As described above, the present invention brings about many excellent industrial effects, such as being able to extend the life of current collector plates and separators of molten carbonate fuel cells.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はSi含有量とカソード側環境での腐食減量との
関係を示すグラフ、第2図はCr含を量とカソード側環
境での腐食減量を示すグラフ、第3図はM含有量と電気
抵抗との関係を示すグラフである。
Figure 1 is a graph showing the relationship between Si content and corrosion loss in the cathode environment, Figure 2 is a graph showing the relationship between Cr content and corrosion loss in the cathode environment, and Figure 3 is a graph showing the relationship between M content and corrosion loss in the cathode environment. It is a graph showing the relationship with electrical resistance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、C:0.30wt.%以下、 Si:0.20wt.%以下、 Cr:15〜30wt.%、 Al:0.05〜2wt.%、 Ni:25wt.%以下、 Fe:15wt.%以下、および、 残り:Coおよび不可避的不純物 からなることを特徴とする、耐溶融炭酸塩腐食性に優れ
たCo基合金。 2、C:0.30wt.%以下、 Si:0.20wt.%以下、 Cr:15〜30wt.%、 Al:0.05〜2wt.%、 Ni:25wt.%以下、 Fe:15wt.%以下、 下記からなる群から選んだ少なくとも1つの元素 Mn:0.5wt.%以下、 Mo:3wt.%以下、 W:3wt.%以下、 Nb:1wt.%以下、 N:0.1wt.%以下、 Ti:1wt.%以下、 Zr:0.3wt.%以下、 B:0.03wt.%以下、 Y:0.5wt.%以下、 希土類元素:0.5wt.%以下、および 残り:Coおよび不可避的不純物 からなることを特徴とする、耐溶融炭酸塩腐食性に優れ
たCo基合金。
[Claims] 1. C: 0.30wt. % or less, Si: 0.20wt. % or less, Cr: 15-30wt. %, Al: 0.05-2wt. %, Ni: 25wt. % or less, Fe: 15wt. % or less, and the remainder: A Co-based alloy with excellent molten carbonate corrosion resistance, characterized by consisting of Co and inevitable impurities. 2, C: 0.30wt. % or less, Si: 0.20wt. % or less, Cr: 15-30wt. %, Al: 0.05-2wt. %, Ni: 25wt. % or less, Fe: 15wt. % or less, at least one element Mn selected from the group consisting of: 0.5wt. % or less, Mo: 3wt. % or less, W: 3wt. % or less, Nb: 1wt. % or less, N: 0.1wt. % or less, Ti: 1wt. % or less, Zr: 0.3wt. % or less, B: 0.03wt. % or less, Y: 0.5wt. % or less, rare earth elements: 0.5wt. % or less, and the remainder: A Co-based alloy with excellent molten carbonate corrosion resistance, characterized by consisting of Co and inevitable impurities.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8075839B2 (en) * 2006-09-15 2011-12-13 Haynes International, Inc. Cobalt-chromium-iron-nickel alloys amenable to nitride strengthening
WO2019099719A1 (en) * 2017-11-16 2019-05-23 Arconic Inc. Cobalt-chromium-aluminum alloys, and methods for producing the same
CN112813309A (en) * 2017-09-08 2021-05-18 三菱动力株式会社 Method for manufacturing cobalt-based alloy layered molded body
EP3936632A4 (en) * 2019-03-07 2022-11-02 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Cobalt-based alloy product and cobalt-based alloy article

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