JPH08225870A - Nb含有Ni基合金粉末及びその製造方法 - Google Patents
Nb含有Ni基合金粉末及びその製造方法Info
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- JPH08225870A JPH08225870A JP5060395A JP5060395A JPH08225870A JP H08225870 A JPH08225870 A JP H08225870A JP 5060395 A JP5060395 A JP 5060395A JP 5060395 A JP5060395 A JP 5060395A JP H08225870 A JPH08225870 A JP H08225870A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 肉盛溶接や溶射等の再溶解プロセスに使用し
た場合にも割れを生じ難いNb含有Ni基合金粉末を提
供する。 【構成】 インコネル625相当のNb含有Ni基合金
粉末において、Si≦0.1wt%以下(より望ましく
は、0.01wt%以下)に抑制する。また、さらに、
C含有量を0.05wt%以下、S含有量を0.005
wt%以下に抑制する。この粉末の製造に当たっては、
真空精錬又は減圧精錬炉においてアトマイズ原料を溶解
・精錬すると共に、該精錬炉からの炉底注湯によってア
トマイザーへとNb含有Ni基合金の溶湯を注湯して粉
化を行う。 【作用】 再溶解組織のデンドライト樹間にNbSi2
が析出するのを抑制し、伸び及び絞りの高い、割れ難い
ものとする。
た場合にも割れを生じ難いNb含有Ni基合金粉末を提
供する。 【構成】 インコネル625相当のNb含有Ni基合金
粉末において、Si≦0.1wt%以下(より望ましく
は、0.01wt%以下)に抑制する。また、さらに、
C含有量を0.05wt%以下、S含有量を0.005
wt%以下に抑制する。この粉末の製造に当たっては、
真空精錬又は減圧精錬炉においてアトマイズ原料を溶解
・精錬すると共に、該精錬炉からの炉底注湯によってア
トマイザーへとNb含有Ni基合金の溶湯を注湯して粉
化を行う。 【作用】 再溶解組織のデンドライト樹間にNbSi2
が析出するのを抑制し、伸び及び絞りの高い、割れ難い
ものとする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、粉体肉盛溶接や溶射
等、合金粉末を再溶解にて使用するプロセスに用いられ
るNb含有Ni基合金粉末及びその製造方法に関する。
等、合金粉末を再溶解にて使用するプロセスに用いられ
るNb含有Ni基合金粉末及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、粉体肉盛溶接や溶射等において、
耐熱性や耐食性が向上することから、インコネル625
(商標名;以下同じ)の様なNb含有のNi基合金や、
ハステロイC(商標名;以下同じ)の様なMo含有のN
i基合金の粉末が使用されることがあった。
耐熱性や耐食性が向上することから、インコネル625
(商標名;以下同じ)の様なNb含有のNi基合金や、
ハステロイC(商標名;以下同じ)の様なMo含有のN
i基合金の粉末が使用されることがあった。
【0003】そして、Mo含有Ni基合金粉末による肉
盛部分には特に割れが生じやすいことから、本願出願人
は、その対策として、S含有量を0.003wt%以下
に抑制すると共にSiを多めに添加するという手法を、
特願平4−301000号(平成4年11月11日出
願;特開平6−142982号)として出願している。
盛部分には特に割れが生じやすいことから、本願出願人
は、その対策として、S含有量を0.003wt%以下
に抑制すると共にSiを多めに添加するという手法を、
特願平4−301000号(平成4年11月11日出
願;特開平6−142982号)として出願している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、最近になっ
て、Nb含有Ni基合金粉末による肉盛部分にも割れが
生じる場合があることが分かってきた。そして、これに
対しては、上述の出願におけるようなS含有量の抑制
や、従来Ni基合金の割れ対策としてとられてきたC,
O,Nのコントロールでは解決できないことが分かっ
た。
て、Nb含有Ni基合金粉末による肉盛部分にも割れが
生じる場合があることが分かってきた。そして、これに
対しては、上述の出願におけるようなS含有量の抑制
や、従来Ni基合金の割れ対策としてとられてきたC,
O,Nのコントロールでは解決できないことが分かっ
た。
【0005】そこで、本発明は、肉盛溶接や溶射等の再
溶解プロセスに使用した場合にも割れを生じ難いNb含
有Ni基合金粉末及びその製造方法を提供することを目
的とする。
溶解プロセスに使用した場合にも割れを生じ難いNb含
有Ni基合金粉末及びその製造方法を提供することを目
的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】かかる目
的を達成するためになされた本発明のNb含有Ni基合
金粉末は、Nb含有Ni基合金粉末において、Si含有
量を0.1wt%以下に抑制したことを特徴とする。
的を達成するためになされた本発明のNb含有Ni基合
金粉末は、Nb含有Ni基合金粉末において、Si含有
量を0.1wt%以下に抑制したことを特徴とする。
【0007】より望ましくは、Nb含有Ni基合金粉末
において、Si含有量を0.01wt%以下に抑制した
ことを特徴とする。よりより望ましくは、Si含有量を
0.005wt%以下に抑制する。また、これらのNb
含有Ni基合金粉末において、さらに、C含有量を0.
05wt%以下、S含有量を0.005wt%以下に抑
制したことを特徴とする。
において、Si含有量を0.01wt%以下に抑制した
ことを特徴とする。よりより望ましくは、Si含有量を
0.005wt%以下に抑制する。また、これらのNb
含有Ni基合金粉末において、さらに、C含有量を0.
05wt%以下、S含有量を0.005wt%以下に抑
制したことを特徴とする。
【0008】本発明のNb含有Ni基合金粉末の作用・
効果を説明する前に、市販のNb含有Ni基合金粉末に
おけるミクロ組織を調べた結果から説明する。調査対象
のNb含有Ni基合金粉末は、インコネル625相当の
ものであり、後述の比較例2である。
効果を説明する前に、市販のNb含有Ni基合金粉末に
おけるミクロ組織を調べた結果から説明する。調査対象
のNb含有Ni基合金粉末は、インコネル625相当の
ものであり、後述の比較例2である。
【0009】この比較例2の粉末を用いてプラズマパウ
ダ溶接法によりSS400(構造用鋼の一種)の上に多
層盛りした肉盛溶接部のミクロ組織を調べて見ると、図
1の写真の様に、デンドライト樹間に析出物が存在する
ことが分かる。一方、同図中、この試料を、成分毎の分
布状況を確認するために割れ部近傍を撮影した電子顕微
鏡写真によれば、NbとSiとがちょうどこの位置に集
中しており、Feは全体に分散していることが確認でき
る。さらに、この試料を、電解抽出して成分を分析した
結果、図2に示すように、NbSi2 が析出しているこ
とが確認できる。
ダ溶接法によりSS400(構造用鋼の一種)の上に多
層盛りした肉盛溶接部のミクロ組織を調べて見ると、図
1の写真の様に、デンドライト樹間に析出物が存在する
ことが分かる。一方、同図中、この試料を、成分毎の分
布状況を確認するために割れ部近傍を撮影した電子顕微
鏡写真によれば、NbとSiとがちょうどこの位置に集
中しており、Feは全体に分散していることが確認でき
る。さらに、この試料を、電解抽出して成分を分析した
結果、図2に示すように、NbSi2 が析出しているこ
とが確認できる。
【0010】以上、本発明者らの調査によれば、Nb含
有Ni基合金粉末を再溶解した組織には、デンドライト
樹間にNbSi2 が析出しているということが分かって
きた。そして、このデンドライト樹間が割れ部と一致し
ていることなどから、割れの原因がこのNbSi2 の析
出にある可能性の高いことに想い至り、上述の如き構成
よりなる本発明のNb含有Ni基合金粉末を完成したの
である。
有Ni基合金粉末を再溶解した組織には、デンドライト
樹間にNbSi2 が析出しているということが分かって
きた。そして、このデンドライト樹間が割れ部と一致し
ていることなどから、割れの原因がこのNbSi2 の析
出にある可能性の高いことに想い至り、上述の如き構成
よりなる本発明のNb含有Ni基合金粉末を完成したの
である。
【0011】本発明のNb含有Ni基合金粉末によれ
ば、Siの含有量を抑制することによって、再溶解後の
デンドライト樹間へのNbSi2 の析出を抑制すること
ができる。そして、この結果、割れの発生を抑制するこ
とが可能になる。また、後述実施例から明かな如く、S
i含有量が0.01wt%以下でかつ、C含有量を0.
05wt%以下、S含有量を0.005wt%以下に抑
制した場合には伸び≧45%、絞り≧45%となり、き
わめて高い機械的性質を有するものとなる。そして、S
i含有量が0.005wt%以下でかつ、C含有量を
0.05wt%以下、S含有量を0.005wt%以下
に抑制した場合には、伸び≧50%、絞り≧50%とな
り、さらに高い機械的性質を有するものとなる。
ば、Siの含有量を抑制することによって、再溶解後の
デンドライト樹間へのNbSi2 の析出を抑制すること
ができる。そして、この結果、割れの発生を抑制するこ
とが可能になる。また、後述実施例から明かな如く、S
i含有量が0.01wt%以下でかつ、C含有量を0.
05wt%以下、S含有量を0.005wt%以下に抑
制した場合には伸び≧45%、絞り≧45%となり、き
わめて高い機械的性質を有するものとなる。そして、S
i含有量が0.005wt%以下でかつ、C含有量を
0.05wt%以下、S含有量を0.005wt%以下
に抑制した場合には、伸び≧50%、絞り≧50%とな
り、さらに高い機械的性質を有するものとなる。
【0012】ところで、こうした本発明のNb含有Ni
基合金粉末を製造するには、一般にアトマイズ法が採用
されている。そして、アトマイズ法においては、溶湯中
に脱酸剤であるSiを添加することによって、アトマイ
ザーへのスムーズな注湯を可能ならしめるのが普通であ
る。ところが、上述の如く、本発明のNb含有Ni基合
金粉末を製造するに当たっては、Siを添加できない。
基合金粉末を製造するには、一般にアトマイズ法が採用
されている。そして、アトマイズ法においては、溶湯中
に脱酸剤であるSiを添加することによって、アトマイ
ザーへのスムーズな注湯を可能ならしめるのが普通であ
る。ところが、上述の如く、本発明のNb含有Ni基合
金粉末を製造するに当たっては、Siを添加できない。
【0013】そこで、本発明では、上述のNb含有Ni
基合金粉末をアトマイズにて製造するための方法であっ
て、真空精錬又は減圧精錬炉においてアトマイズ原料を
溶解・精錬すると共に、該精錬炉からの炉底注湯によっ
てアトマイザーへとNb含有Ni基合金の溶湯を注湯
し、粉化することを特徴とするNb含有Ni基合金粉末
の製造方法をも完成している。
基合金粉末をアトマイズにて製造するための方法であっ
て、真空精錬又は減圧精錬炉においてアトマイズ原料を
溶解・精錬すると共に、該精錬炉からの炉底注湯によっ
てアトマイザーへとNb含有Ni基合金の溶湯を注湯
し、粉化することを特徴とするNb含有Ni基合金粉末
の製造方法をも完成している。
【0014】この方法によれば、真空又は減圧下で精錬
をし、しかも炉底注湯によるから、脱酸剤としてのSi
の添加を抑制した状態においても溶湯は良好な流動性を
示し、スムーズな注湯を可能ならしめる。この結果、上
述したような低SiのNb含有Ni基合金粉末を製造す
ることができる。
をし、しかも炉底注湯によるから、脱酸剤としてのSi
の添加を抑制した状態においても溶湯は良好な流動性を
示し、スムーズな注湯を可能ならしめる。この結果、上
述したような低SiのNb含有Ni基合金粉末を製造す
ることができる。
【0015】
【実施例】次に、本発明を一層明らかにするために、実
施例を比較例と対比させつつ以下に説明する。実施例及
び比較例のNb含有Ni基合金粉末の組成を、表1に示
す。いずれもインコネル625相当のNi基合金であ
る。
施例を比較例と対比させつつ以下に説明する。実施例及
び比較例のNb含有Ni基合金粉末の組成を、表1に示
す。いずれもインコネル625相当のNi基合金であ
る。
【0016】
【表1】
【0017】それぞれの粉末は、真空精錬炉にて溶解・
精錬した原料溶湯を、炉底注湯により直接ガスアトマイ
ザーに注湯し、粉末化することによって製造した。Si
含有量等は、真空精錬炉に投入する原料の段階で調整し
てある。この後、概ね60メッシュ以下かつ350メッ
シュ以上(−60/+350)の粒度に入る様に分級し
た後、プラズマパウダ肉盛溶接法にて、SS400製の
鋼板の上に、粉末送給速度=25〜30g/分でウィー
ビングをかけながら、図3の様に多層肉盛する。そし
て、この肉盛部から、JIS14A引張試験片(φ10
×50L)を切り出し、引っ張り強さ、伸び及び絞りを
計測した。その結果を、表2に示す。
精錬した原料溶湯を、炉底注湯により直接ガスアトマイ
ザーに注湯し、粉末化することによって製造した。Si
含有量等は、真空精錬炉に投入する原料の段階で調整し
てある。この後、概ね60メッシュ以下かつ350メッ
シュ以上(−60/+350)の粒度に入る様に分級し
た後、プラズマパウダ肉盛溶接法にて、SS400製の
鋼板の上に、粉末送給速度=25〜30g/分でウィー
ビングをかけながら、図3の様に多層肉盛する。そし
て、この肉盛部から、JIS14A引張試験片(φ10
×50L)を切り出し、引っ張り強さ、伸び及び絞りを
計測した。その結果を、表2に示す。
【0018】
【表2】
【0019】表2から明かな様に、Si含有量を0.1
wt%以下にした実施例1〜4は、伸び及び絞りが向上
し、延性が高くなり、引張強さは低下していないことが
分かる。よって、実施例1〜4は、比較例1,2に比べ
て肉盛部に割れが発生し難いということができる。ま
た、こうした延性の向上は、Si含有量が低くなるほど
よくなる傾向にあることから、再溶解組織のデンドライ
ト樹間へのNbSi2 の析出が抑制されることと密接な
関係があるものと予想される。
wt%以下にした実施例1〜4は、伸び及び絞りが向上
し、延性が高くなり、引張強さは低下していないことが
分かる。よって、実施例1〜4は、比較例1,2に比べ
て肉盛部に割れが発生し難いということができる。ま
た、こうした延性の向上は、Si含有量が低くなるほど
よくなる傾向にあることから、再溶解組織のデンドライ
ト樹間へのNbSi2 の析出が抑制されることと密接な
関係があるものと予想される。
【0020】また、実施例1は、特に、伸び及び絞りが
共に50%以上と格段に向上している。さらに、実施例
2は、Si含有量が0.01wt%と若干高くなったた
めか、伸び及び絞り値とも50%を越えられなかった
が、いずれも45%以上であり、要求特性としての伸び
及び絞り値=30%以上を十分に、5割増しで満たして
いる。
共に50%以上と格段に向上している。さらに、実施例
2は、Si含有量が0.01wt%と若干高くなったた
めか、伸び及び絞り値とも50%を越えられなかった
が、いずれも45%以上であり、要求特性としての伸び
及び絞り値=30%以上を十分に、5割増しで満たして
いる。
【0021】また、実施例3は、Si含有量が0.05
wt%とさらに高くなり、またSの含有量が0.005
wt%と実施例中最高であることから、特に絞り値が3
5%と低くなり、要求特性の下限近くになっている。加
えて、実施例4は、Si含有量=0.10wt%とさら
に高く、またC含有量もテスト試料中最高の0.05w
t%となっているため、絞り値が要求特性のほぼ下限レ
ベルとなった。
wt%とさらに高くなり、またSの含有量が0.005
wt%と実施例中最高であることから、特に絞り値が3
5%と低くなり、要求特性の下限近くになっている。加
えて、実施例4は、Si含有量=0.10wt%とさら
に高く、またC含有量もテスト試料中最高の0.05w
t%となっているため、絞り値が要求特性のほぼ下限レ
ベルとなった。
【0022】また、実施例4と比較例1を比べると、S
含有量及びC含有量はほぼ同じであって、Si含有量が
0.1wt%に対して0.64wt%と相違するだけ
で、伸び及び絞りがかなりな差となって現れることも確
認できる。以上のことから、Si含有量≦0.10wt
%に抑制すれば、伸び及び絞りが要求値(共に30%以
上)を満足することが明確となったが、さらに、Si≦
0.01wt%とすれば伸び及び絞りともに45%を越
え、Si≦0.005wt%では伸び及び絞りが共に5
0%を越えて最良となることも判明した。また、表1,
表2から、Si成分以外にも、S含有量≦0.005w
t%、C含有量≦0.05wt%に抑制することが好ま
しいということも確認できる。
含有量及びC含有量はほぼ同じであって、Si含有量が
0.1wt%に対して0.64wt%と相違するだけ
で、伸び及び絞りがかなりな差となって現れることも確
認できる。以上のことから、Si含有量≦0.10wt
%に抑制すれば、伸び及び絞りが要求値(共に30%以
上)を満足することが明確となったが、さらに、Si≦
0.01wt%とすれば伸び及び絞りともに45%を越
え、Si≦0.005wt%では伸び及び絞りが共に5
0%を越えて最良となることも判明した。また、表1,
表2から、Si成分以外にも、S含有量≦0.005w
t%、C含有量≦0.05wt%に抑制することが好ま
しいということも確認できる。
【0023】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
は上述した実施例に限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲内で種々なる態様にて実現することが
できることはいうまでもない。例えば、インコネル62
5相当のNi基合金に限らず、Nbを含有する各種のN
i基合金に本発明の技術思想を適用できることはもちろ
んである。
は上述した実施例に限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲内で種々なる態様にて実現することが
できることはいうまでもない。例えば、インコネル62
5相当のNi基合金に限らず、Nbを含有する各種のN
i基合金に本発明の技術思想を適用できることはもちろ
んである。
【図1】 比較例としてのインコネル625による肉盛
部のミクロ組織の電子顕微鏡写真である。
部のミクロ組織の電子顕微鏡写真である。
【図2】 比較例としてのインコネル625による肉盛
部の割れ部近傍から電解抽出したサンプルからX線によ
り成分分析した結果を示すグラフである。
部の割れ部近傍から電解抽出したサンプルからX線によ
り成分分析した結果を示すグラフである。
【図3】 実施例及び比較例の試験片の切り出し位置を
示す説明図である。
示す説明図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年4月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
Claims (4)
- 【請求項1】 Nb含有Ni基合金粉末において、Si
含有量を0.1wt%以下に抑制したことを特徴とする
Nb含有Ni基合金粉末。 - 【請求項2】 Nb含有Ni基合金粉末において、Si
含有量を0.01wt%以下に抑制したことを特徴とす
るNb含有Ni基合金粉末。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載のNb含有N
i基合金粉末において、さらに、C含有量を0.05w
t%以下、S含有量を0.005wt%以下に抑制した
ことを特徴とするNb含有Ni基合金粉末。 - 【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれか記載のN
b含有Ni基合金粉末をアトマイズにて製造するための
方法であって、真空精錬又は減圧精錬炉においてアトマ
イズ原料を溶解・精錬すると共に、該精錬炉からの炉底
注湯によってアトマイザーへとNb含有Ni基合金の溶
湯を注湯し、粉化することを特徴とするNb含有Ni基
合金粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5060395A JPH08225870A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | Nb含有Ni基合金粉末及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5060395A JPH08225870A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | Nb含有Ni基合金粉末及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08225870A true JPH08225870A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=12863551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5060395A Pending JPH08225870A (ja) | 1995-02-14 | 1995-02-14 | Nb含有Ni基合金粉末及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08225870A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010037564A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鍛造用金敷の製造方法 |
-
1995
- 1995-02-14 JP JP5060395A patent/JPH08225870A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010037564A (ja) * | 2008-07-31 | 2010-02-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鍛造用金敷の製造方法 |
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