JPS59116360A

JPS59116360A - 耐熱鋼

Info

Publication number: JPS59116360A
Application number: JP22589182A
Authority: JP
Inventors: Masao Shiga; 志賀　正男; Seishin Kirihara; 桐原　誠信; Mitsuo Kuriyama; 栗山　光男; 「よし」岡　孝利; Takatoshi Yoshioka; Katsumi Iijima; 飯島　活巳; 「よし」田　武彦; Takehiko Yoshida; Shintaro Takahashi; 慎太郎高橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-12-24
Filing date: 1982-12-24
Publication date: 1984-07-05
Also published as: JPH0532463B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は新規な耐熱鋼に係υ、特に５５０〜６００Ｃに
おいて高いクリープ破断強度と高靭性特性を有し、かつ
均一な焼戻マルテンサイト組織を有する蒸気タービン用
ブレード及びロータに使用する耐熱鋼に関する。

現在の蒸気タービンは蒸気温度最大５６６　ｔ？。

蒸気圧力最大２４６　ａｔｇである。ブレード拐としで
はクルジプル４２２鋼（１２Ｃｒ１ＭｏｌＷ’Ｖ鋼）や
１１４６鋼（１２ＣｒＭｏＮｂＶｍ）及びロータシャ７
−Ｎ　ｂ−Ｎ鋼が用いられている。

最近、石油、石炭などの化石燃料のコストが上昇をわｔ
け１おり、こ第１ら化石燃料を用いている火力プラント
の発電効率向上が重要になっている。

発電効率を一ヒけるためには蒸気タービンの蒸気温度又
は圧力を上げる必要がある。こｈら高効率タービン用月
料としては、現用タービン利では強度不足で、これより
も高強度の材料が必要である。

しかし、前述し／こ合金はいずれも高温強度及び靭性が
高温化に対して十分でない。

本発明の目的は、低温靭性を損うことなく高温強度の高
い耐熱鋼を提供するにあシ、特に蒸気タービン用ロータ
シャフト及びブレードに使用する高Ｖ品強度の高い耐熱
鋼を提供する。

本発明ｆｉ、ＷｒＭｔで、Ｃｒ８〜１３ヅ１、Ｍｏ　Ｏ
，５〜２％、Ｖｏ、０２〜Ｑ、５％、Ｎｉ）０．０２〜
０．１５％、Ｎｏ、０２５〜０，１％、Ｃ０，０５〜０
，２５％、ｓｒｏ、６％以下１．　Ｍ　ｎ　１．−５％
以下、Ｎｔｌ、ｓ％以ド、Ａｊｏ、０００５〜０．０２
％、Ｗｏ、１〜０．６５％、及び残部が実へ的にＦｅで
あシ、前ｉｆｅ　（Ｗ／　Ａ　ｔ　）比が１０〜１１０
及び実質的に全焼戻マルテンサ１１・組織を何すること
を特徴とする耐ｐＡ鋼にある。

本発明は９ｉｆｉｌＬ７）Ｃ，Ｓ　ｉ、　Ｎ　ｉ　、　
Ｍｏ、　Ｖ。

Ｎｂ及びＮ量を含有する高Ｃｒマルテンザイト系合金鋼
に、特定の極微量のＡｔと微量のＷとを所定の組合添加
することによって靭性を低下させずに顕著に高温長時間
クリープ破断強度が高められることを究明してなされた
ものである。

蒸気タービン用ロータには、Ｃｒ９〜１２％、Ｍ　ｏ　
０．７５〜１．７５％、Ｖｏ、０５〜０．３％、Ｎｂ０
１０２〜０．１２％、Ｎｏ、０２５〜０．１％、ｃｏ、
ｉ〜０．２５％、ｓ＋ｏ、２ｓ％以下、Ｎｉ１％以下、
Ｍｎ１％以下、Ａ　ｔ　Ｏ，０００５〜０．０１％、ｗ
ｏ、ｉ〜０．５％、残部がＦｅであシ、前述の（Ｗ／Ａ
ｔ）比と全焼戻マルテンサイト組織を有する鋼、ブレー
ドには、Ｃｒ９〜１２％、］Ｍｏ０６７５〜１．７５％
、Ｖ　Ｏ，１〜０−３　％、ＮｂＯ，０５〜０．１５％
、ＮＯ，０２５〜０．１％、ＣＯ，０５〜０．２％、Ｓ
ｉ０．２５％以下、Ｎｉ１％以下、Ｍｎ１％以下、Ａｔ
Ｏ，０００５〜０．０１５％、Ｗｏ、１５〜０．５％及
び残部がＦｅ″ｃあシ、前述の（Ｗ／Ａ　ｔ　）比と全
焼戻マルテンサイト組織を有する鋼が好ましい。

Ｃは高い引張強さを得るために０．０５％以上必侠な元
素であるが、その量が０，２５％を越えると、高温に長
時間さらされた場合に組織が不安定になり長時間クリー
プ破断強度を低下させるので、０．０５〜０．２５％に
限定される。特に、０．１〜０２％が好ましい。前述の
ブレードｆ：、け０．１〜０．１６％、ロータンヤフト
には０．１４〜０，２２％が好ましい。

Ｎｂは高温強度を高めるのに非盾に効果的な元素である
が、あまり多量に添加すると喘に大型鋼訓ではＮｂ炭化
物の用人な析出が生じ、また、マトリック７のＣ♂度を
低下させ、かえって強度を低下させたり、疲労強度を低
下させるδフェライトを析出させる欠点があるので０．
１５％以下に抑える必要がある。また０、０２％未満の
Ｎｂでは効果が不十分である。特に、０．’０７〜０．
１２％が好ましい。前述のブレードには０．０５〜０．
１５％、ローフシャフトには０，０３〜０．１０％が好
ましい。

Ｎはクリープ破断強度の改善及びδフェライトの生成防
止に効果があるが、０．０２５％未満ではその効果が充
分でなく０．１％を越えると著しく靭性を低下させる。

特に、０．０４〜０．０７％が好ましい。

Ｃｒは高温強度を改善するが、１３％を越えるとδフェ
ライトを生成させる原因となシ、８％より少ないと高温
高圧蒸気に対する耐食性が不十分となる。將に、ｌＯ〜
１１．５％が好ましい。

■はクリープ破断強度を高める効果があるが、０．０２
％未満ではその効果が不十分で、０．５％を糾えるとδ
フェライトを生成して疲労強度を低下させる。特に、０
．１〜０．３％が女子ましい。

ＭＯは固溶強化及び析出硬化作用によってクリープ強度
を改善するが、０．５％未満ではその効果が少なく、２
％を越えるとδフェライトを生成し、靭性及びクリープ
破断強度を低下させる。特に、０．７５〜１．５％が好
ましい。最も１〜１．５％が好ましい。

Ｎｉは靭性を高め１かつ、δフェライトの生成を防止す
るのに非常に有効な元素であるが、１．５％を越える添
加はクリープ破断強度を低下させてしまうので好ましく
ない。特に、０．３〜１％が好ましい。

Ｍｎは脱酸剤として添加するものであシ、少量の添加で
その効果は達成され、１．５％を越える多量添加はクリ
ープ破断強度を低下させる。特に０、５〜１％が好まし
い。

Ｓ＋も脱酸剤として添加するものであるが、真空Ｃ脱酸
法などの製鋼技術によれば、Ｓｉ脱酸は不要である。ま
た、Ｓｉを低くすることにより、δ７エライト析出防止
及びｕＶＪ性改善に効果があるので、０６％以下に抑え
る必要がある。添加する場合、特に、００２〜０．２５
％が好ましい。最も０．０２〜０１が好ましい。

Ｗは２部で顕著に高温強度を高める。０．１％未満では
効果が少ない。一方、Ｗは０５％を越えると著しく靭性
を低めるので、Ｗは０５％以下とすべきである。何に、
０２〜０．４５％が好ましい。

坂も０，２〜０３％が好ましい。

Ａｔは脱酸剤として有効な元素で、０．０００５％以上
００２％以下含有させる。０．０２％を越えるＡｔ弼は
高温強度を低める。竹に、０００１〜０．０１％が好捷
しい。

０．１〜０．５％のＷを添加し、Ａ７含有？ｏ、０００
５△ 〜０．０２％にし、更に（Ｗ／Ａ７）比を１０〜１１０
とすることによって低温靭性を低めることなく高温で長
時間加熱された場合の冶金組織の安定性が改善され、高
温長時間クリープ破断強度が著しく高められる。！待に
、ＷＺＡｔ比が２０〜８ｏが好ｔＬ、（、ｆｉも３０〜
６（）が好ましい。一般に、クリープ破断強度を高める
と靭性が低下するという相反する現象があるが、本発明
によれば靭性を損わずにクリープ破断強度が改善できる
ことが確認された。Ｗｉｌ−１Ｃとの結びつきがＮｂ及
びＶよシ弱いので、合金中のＡｔによって炭化物の形成
の仕方に影響を受は易い。Ａ４は炭化′吻の形成を促進
させる元素なので、Ｃとの結びつきの弱い元素では炭化
物形成に対し有効に作用することを見い出しだ。

従って、（Ｗ／Ａｔ）比が高温強度に重要な開割を有す
るととを見い出した。重脩％で、（Ｗ／Ａｔ）比が１０
未イ函では炭化物が十分形成されず、高温強度に対する
効果が小さく、逆に１１０を越えると炭化物形成効果が
小さく十分な高温強度と高い靭性が得られない。

ＭＯ，Ｗ及びＣの含有ｈ；゛は、次式％式％（）によって求められる値が１．４〜２，６及びによって求
められる値が３４以下になるように調整することが好ま
しい。

Ｍ　ｏ及び■′は同様に炭化物形成能力が小さい元素で
あるが、前述の如（Ａｔの作用で炭化物の形成が１足進
さｈ、高幅強度を顕著に向上させる。特に、Ｍｏ＋３Ｗ
によって求められる値を１．８〜２．２とすることが好
ましい。

更に、Ａｔ（ｗｔ％）／Ｎ（Ｗｆ％）の比を０５以下に
すること？＞Ｅ、　？素の固溶強化とＣｒ２Ｎの分散強
化による作用により炭化物の高温における安定性を増し
、その結果クリープ破断強度を高めるので、好捷しい。

本発明の耐熱鋼は、実質的に全焼戻マルテンサイト組織
からなる。この合金はδフェライトが組成によって形成
され名ので、実質的に形成されない組成としなければ、
高い高温強度が得られない。

δフエライト量の制御はクロム当量によって行うことが
できる。

クロム当量＝−４０Ｘ（ＴＸ％）−３０ＸＮ（％）−２
部Ｍｎ（％）−４ＸＮｉ（％）＋　Ｃｒ（％）＋　Ｓ　
ｉ（％）＋　４　ｘＭ　ｏ（％）＋１．５ＸＷ（２））
＋１１ＸＶ（％）＋５ＸＮｂ（％）本発明において、ク
ロム当量は１２以下が好ましく、特に蒸気タービン用ブ
レードの場合は、６〜１２、最も９〜１１が好ましい。

ロータシャフトの場合は１０．５以下、特に４〜９．５
、最も６．５〜９．５が好ましい。

δフェライト組鹸が生成すると疲労強度及び靭性を低下
させるので組織は均一な焼戻マルテンサイト組織にする
必要がある。

ブレードは油中焼入れ後焼戻し、ロータシャフトは１０
０Ｃ／ｈ以上の冷却速度で焼入れ後焼戻しするのが好ま
しい。

実施例１尚周波誘導ｆｆ＋剪炉を用いて鋼塊を作製し、次に１１
５０１、’に加熱後、３５　ｍｍ＋×１１５　闘Ｘ　ｌ
に熱間鍛伸した。第１表Ｃよこれらの代表的試オ・１の
化学組成（車、′ｉｉＬ％）を示す。残部は鉄である心
料扁１はクルジプル４２２相当制、ノに２は１１４６相
当材であり、本発明材と比較のため溶製したものである
。

試料馬３及び４が本発明内である。Ｊ６５及び６は各々
Ａ、を及び〜■を多くしだ比９のものである。

第２表は蒸気タービン用ブレードとして行われるものと
同じ手作で行った試料の熱処理条件を示す。試相Ｊ６１
は１０５０Ｃから油焼入れ後、６３０Ｃで規戻しし１゛
ヒもの、届２〜６はｌ１００Ｕがら油中ＪＪ″己入れ淡
、６５０Ｃ″Ｃ／Ａ戻ししたものである。

第３表Ｖｊ磯イ戒的訃質を示す。表中のＦＡＴＴは衝撃
試験後の試験片破面が延性破面５ｏ係、ｌ）’ａ性破面
５０チを示す温度（５０％破而遷面温度）であり、この
温度か低いほど靭・曲は高い。仁の表で６００Ｕ、１０
５ｈクリープ破）０１強度を見ると、発明拐は１．・４
，２〜１４．５１Ｃｇ／咽２で、高効率タービン材とし
て必要な強度（１１，５Ｋｇ　／−ｗ　）以上であり、
現用ブレード耐高１（６，４に９／備２　）及び屋２（
９，１Ｋｇ／♂）よシ著しく高いことが確認された。ま
だ靭性（衝撃値及びＦＡＴ’ｌ’）も現用材と同等もし
くはそれ以上であり、高Ｙ品高圧蒸気タービンブレード
としてきわめて有用であると言える。

比較拐扁５のようにＡｔが０．０２係を越えるものでは
長時間クリープ破断強度が低く、本発明の目的が達成さ
れない。また比較材ＪＩＦ＝　６のようにＷが多すぎて
もδフェライトが析出し、靭性が低く、クリープ破断強
度も発明月に比べると低い。

第１図は６００Ｇ、１０”時間クリープ破断強度に及は
すＡ７０．００６〜０．０１８％を有する合金のｗｌの
影ｉを示す線図である。図に示す如く、ｗは０．１〜０
．６５　％で１０Ｋｇ／ｍｒｎ’以上の強度を有する。

特に、ｏ、２〜０．４５％の範囲で最も効果が顕著であ
る。

第２図はＦ’ＡＴＴに及ぼすＷＯ−０，３５％を有する
合金（７）Ａｔ及びＡ−１Ｏ，００６〜０．０２８　％
を有する第　　　　２　　　　表第３表合金のＷの影響を示す線図である。Ａｔ自身はＦＡＴＴ
にあまシ影皆しないが、Ｗは０．５％を糾えると著しく
ＦＡＴＴを高め、靭性を低めることがわかる。

実施例２高周波誘導溶ｈＴｆ炉を用いて一塊を作製し、次に１１
５０ｔ？に加熱後鍛造し実、験素材とした。この累月か
ら試、験用素拐を切り出し、蒸気タービン用ロータ中心
部をシミニーレートした熱処理を施し−た後、鍛造直角
方向に引張機ｊ検片、衝撃試験片及びクリープ破断試験
片を採取した。第４表は代表的試料の化学組成（中量係
）を示す。残部は鉄である。試料Ｊ６．　Ｉ　Ａ及び２
１３，２Ｃは、従来ロータＡＳＴΔｆ４７０−ＣＩａｓ
ｓ８及び１１ＣｒｌΔ４　ｏ　ＶＮ　ｂ調相当材であシ
、Ａ３Ｃ，４Ｃ，５Ｃ及び７Ｃは本発明制であり、６Ｃ
は比較拐である。第５表は試料の熱処理信性を示す。焼
入れ冷却速度は大型ロータの中’ＩＪ　ＭＢの条件をシ
ばニーレートして１００Ｃ／ｈで冷却した。第６表は機
械的性質を示す。

表中のＦＡＴＴは５０チ破而遷移温度であり、この温展
が低いほど靭性が高いと言える。クリープ破断強度を見
ると発明拐の６００Ｕ、１０１１ｂクリープ破萌強度は
１］、Ｋｙ／消２　で、高効率タービン第５表弔　　　　６　　　　　表材として必要な強度（１０Ｋｇ／　ｗＩｎ″以上）以上
でチシ、現用タービンロータ材Ｃｒ　−Ｍ　ｏ−Ｖｍ（
４，６Ｋｇ／ｍｕ”　）及び１１Ｃｒ１ＭｏＶＮｂ鋼（
８，５Ｋｇ／ｒａｎ’　）より著しく高いことが確認さ
れた。また靭性も現用材（ＡＩＡ及び２Ｂ）よシ慶れて
おシ、高温高圧蒸気タービン用ロータとしてきわめて有
用であると言える。

Ａ５ＣのようにＡｔが０．０１５％を越えると、ｉｏ’
時間クリープ破断強度が１１　ｉ（ｇ／ｍ’以下となる
。比較材Ａ６ＣのようにＷが多すぎてもδフェライトが
析出し、靭性が低く、発明の目的が達成されないことも
確認された。

第３図は６００Ｃ，１０’時間クリープ破断強度に及は
すＡｔＯ，００８〜０．０１２％を有する合金のＷの影
響を示す線図である。図に示す如く、ｗは０．１〜０．
６５チで高い強度を示している。

Ｍ４図はＦＡ’Ｊ”Ｌ’に及ぼすＷｏ、４０−０．４１
％を有する合金のＡｔ及びＡｔＯ，００８〜０．０１２
％を有する合金のＷの影響を示す線図である。図に示す
如く、Ｗは０．１〜０．５　％　テＦ’ＡＴＴ７＞ｆ低
く、高い靭性を有することがわかる。特に０，２〜０．
５係でＦＡ’ｌ’Ｔが低い。

実施例３実施例１及び２に示ｉ〜だ各合金について、実施例１及
び２に示す６００Ｃ，１０５時＋ｑ」クリープ破断強度
及びＦＡ　Ｔ　’］’と、Ｗ　（Ｗ　ｔ％）／Ａｔ（Ｗ
ｔ係）との関係及びＭｏ（ｗｔ％）×〜Ｖ　（Ｗ　ｔ、
　％　）／　Ｃ（ＷｔｃＩ））との関係を調べた。

第５図は、クリープ破断強度と（Ｗ／Ａｔ）比との関係
を示す線図である。図に示す如く、クリープ破断強度は
（Ｗ／Ａ７）比が２０〜８０のとき最も高い１１８が得
られる。特に、（ｗ　／　Ａ　ｔ　）比は３０〜６０の
とき最も高強度が得られる。（へ）印は第１表の合金及
び（−印は第４表の合金について示すものである。

実施例４第７表（１１（量％）に示すＡｔ及びＮ含有にを種池変
え、残部Ｆｅからなる成分の銅を溶ｉＭし、３５ｒｍＸ
　１１５動＋角枠に熱間鍛伸後、１１００１１．’で１
時間均熱保持し油冷焼入れ後、６５０ｃで２時間均熱保
持し空冷する焼戻しを行なった。この熱処理は、蒸気タ
ービン用ブレードのものである。

扁７〜９，１２．１３は本発明鋼、ＡＩｏ、１１は比較
鋼である。″これらの供試材について、クリープ破断試
験を行ない６００Ｕ、１０’　　ｈ強度を求め、Ａ４．
Ｗ及びＮの影響を調べた。池のＣＩＳ　ｉ、Ｍｎ、Ｃｒ
、Ｎｉ、Ｍｏ＋　ｖ、Ｗ及びＮｂはほぼ一定にした。

第６図はクリープ破断強度とＡｔ／Ｈの関係を示すもの
である。図に示す如く、クリープ破断強度は（Ａ　ｔ／
Ｎ　）比が０，５以下のとき高い値が得られる。

第７図は同じくクリープ破断強度とＷ／Ａｔとの関係を
示す線図である。図に示す如く、Ｗ／Ａ４比が１０以上
で高いクリープ破断強度が得られる。

実施例５重量で、約１１　’Ａ　Ｃｒ　−０，１８％ｖ−ｏ、ｏ
ｓ％Ｎｂ−０．０４％Ｎ　−０，００７％　Ａ　ｔを含
む鋼のＭ　Ｏ（０，９５〜１．５２％）、ｗ（０〜０．
７ｏ）及びＣ（０，１３〜０．２２％）を種々変えた鋼
を溶製し、６００Ｃ，１０’時間クリープ破断強度及び
室温の衝撃値を調べた。第８表に供試材の化学組成（重
量％）、クリープ破断強度及び衝撃値を示す。

化学組成の残部はＦｅである。１５１４．１６゜１８〜
２１．２３は本発明鋼、盃１５．１７゜２２．２４は比
較鋼である。

第８図及び第９図は１１００ｔｌ’で１時間保持し油冷
焼入れ後、６５０Ｕで２時間保持し空冷する焼戻し処理
した試料（蒸気タービン用ブレード相当熱処理材）のク
リープ破断強度とＭｏ＋３Ｗ量と示す線図である。表中
、ＡＩ４〜１８は蒸気タービン用ロータに関するもの、
１６２０〜２４はブレードに関するものである。

ｉ１０図及び第１１図は１１００ｔｌ’で２時ｉＨＪ保
持し、１００Ｕ／ｈ冷却後、５６５Ｃで１５時間保持し
空冷し、６６５Ｃで４５時間保持し炉冷した試料（ロー
タシャフト中心部相当熱処理材）の試験結果を同様に示
すものである。第８図及び第１０図に示す如く、クリー
プ破断強度はＭ　Ｏ＋３込パの値が増すにつれて高くな
シ、ロータ材としてはへ・■ｏ　＋　３　Ｗ星として１
，５〜２９、ブレード材としてｆｄ：　Ｍ　ｏ　−１−
３Ｗ叶として１．５〜２９で旨い強度が得られる。Ｗの
クリープ伏断強Ｊ８二向上効果はＮ１ｏの：う倍である
ことが見い出された。Ｍ　Ｏの増加とＷの添加は高温に
おける炭化物の安定化と同宿強化のためにクリープ破断
強度を向上する。

第９し］及び第１１図に示す如く、＠整値は値全３２以
下に調昭することが好ましい。

、１１１２図は、クリープ破断強度と（Ｗ／Ａｚ）比と
の関係を示す線図である。図に示す如く、（Ｗ／Ａ４）
比が１０〜１１（］で高いクリープ破断強度が鍔られる
。１６２１はＣｒ当量が高く、デルタフェライトが出る
ため強度が低い。

実施例６第１表の漸３の合金によって、第１３図に示す蒸気ター
ビン用ブレードを製作した。ブレードは、溶解後、鍛造
を行い、１１００Ｃで１時間加熱保持し、次いで油中に
投して冷却し、史に６５０Ｃで２時間加熱保持し、炉中
冷却したものである。図に示す形状には、機械加工によ
って行った。このものの組織は全焼戻マルテンサイトで
あった。

第３表のＩ６３　Ｃの合金によって、第１４図に示ス蒸
気タービン用「１−タシャフトを製作した。ロータシャ
フトは、溶解後、鍛造し、１１００Ｃで２時間加熱保持
し、次いで１００Ｃ／ｈで冷却し、次いで５６５Ｃで１
５時間加熱保持し、２０Ｃ／ｈで冷却及び６６５Ｃで４
５時間加熱保持し、２０　Ｃ／　ｈで冷却の熱処理を施
しだものである。

図に示す形状は、機械加工によって裏作した。このもの
の組織は全焼戻マルテンサイト組織であった。

蒸気タービン用ロータシャフトは焼入れ温度での加熱保
持中及び焼戻し温度での加熱保持中さらに冷却時をシャ
フトをゆっくり径方向に回転させながら行うことが全体
を均一な温度に加熱するととから好寸しい。このような
熱処理によりロータシャフトｕ長時間使用に利して経年
的りが防止できる。

本発明哨の６００Ｃまでの高温クリープ破断強度は著し
く高く、高効率蒸気タービン用ブレード及びロータとし
て要求される強度を十分満足し、６００Ｃまでの高効率
タービン用ブレート及ヒロータとして好適である。

なお本発明利は、他の高温機器部材にも用いられる。

【図面の簡単な説明】

Ｊｌｌ￥１及び第３図は６００Ｃ，１０’時間クリープ
破断強度とＷ量との関係、第２図及び第４図はＦＡ’ｌ
’ｉ’　、！＝　Ａ　ｔ　、　Ｗ量との関係、第５図は
同じくクリープ破断強度と（Ｗ／Ａｔ）比との関係、第
６図ｄクリープ破断強度と（Ａｔ／Ｎ）比との関係、第
７図はクリープ破断強度と（Ｗ／Ａ７）比との関係、第
８図はクリープ破断強度と（Ｍ　ｏ　＋Ｗ＋３Ｍ０３Ｗ）との関係、第９図は衝撃値と（−。　　）比との
関係、第１０図はクリープ破断強度と（Ｍ。比との関係及び第１２図はクリープ破断強度と（Ｗ／Ａ
ｔ）比との関係を示す線図、第１３図は本発明の耐”熱
鋼を適用した蒸気タービン用ブレードの一例を示す斜視
図及び第１４図は本発明の面１熱鋼を適用した蒸気ター
ビン用ロータシャフトのめ１（ＺＪＷ　び乙）第２０Ｗ　ｒ’Ａノめ３図０　　　　１／ｌＯｇｏ／２θ ’　　　　　　　　　　Ｍ、　（’ｌ）ノナ　ＪＷ（ρ
４）Ｍｏ（ン２）＋３　Ｈ〆　（ら４）Ｗ（鵡？／イク面’ｙｏ）　　　　　　　　　　　　　
　。日立市幸町３丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内３１４−

Claims

【特許請求の範囲】１、　重Ｎｉで、Ｃｒ８〜１３％、ＭＯ０５〜２％、Ｖ
ｏ、０２〜０．５％、Ｎｂ　（１，０２〜０．１５％、
ＮＯ，０２５〜０，１％、Ｃ０１０５〜０．２５％、Ｓ
ｉ０．６％以下、へイｎ１，５％以下、Ｎｉ１．５％以
下、Ａ７０００１〜００２％、Ｗｏ、１〜０．５％及び
残部カニ実質的Ｋ　Ｆ　ｅであり、（Ｗ／Ａｔ）比が１
０〜１１０及び実質的に全焼戻マルテンサイトサイｉｊ
＜を有することを特許とする耐熱鋼。２　前記Ｍ　Ｏ及びＷの含有量が、次式％式％（）によって求められる値が１．４〜２６になるように調整
されている特許請求の範囲第１項に記載の耐熱〉１−０３ｉ１（配５（１１のＣｒ当坩は１２以下である特許請
求の範囲第１項又は第２項に記載の耐熱鋼。４、前記％ｆ　ｏ　、　Ｘ）ｉ及びＣの含有量が、次式
％式％）によって求められる値が３４以下になるように調整され
ている特ｌｆ′Ｆ請求の範囲第１項〜第３項のいずれか
に記載の耐熱鋼。５、前記鋼のＣｒ当債が１２以下である特許請求の範囲
第１頃〜第４項のいずれかに記載の耐熱鋼。６、前記Ａｔ及びＮの含有量が、次式Ａｔ（ｗｔ％）／
Ｎ　（ｗｔ％）によって求められる値が、０．５以下に
なるように調整されている特許請求の範囲第１項〜第５
項のいずれかに記載の耐熱鋼。７、　重量で、Ｃｒ８〜１３％％、Ｍ　Ｏ１〜１．５％
、Ｖ　０．１〜０．３％、Ｎ　ｂ　０．０７〜０．１２
％Ｉ　　Ｎ０１０４〜０．０７％、ｃｏ、１〜０，２％
、ｓｔｏ、ｏ２〜０．２５％、Ｍｎ　０．３〜１．０％
、Ｎ　ｉ　Ｏ，３〜１．０％、ＡｔＯ，００１〜０．０
１％及びＷＯ５２〜０．４５％、及び残部が実質的にＦ
ｅであシ、（Ｗ／Ａ７）比が３０〜６０及び実質的に全
焼戻マルテンサイトａ、　Ｋ６Ｑを有することをｔｈ徴
とする耐熱鋼。８、蒸気タービン用ブレードを４ｔ）成する鋼であって
、該伶が重量で、Ｃｒ９〜１２％、Ｍｏ０．７５〜１．
７５％、ｖ　ｏ、　ｉ　〜０．３％、Ｎ　ｂ　０．０５
〜０．１５％、Ｎｏ、０２５〜０．１％、０００５〜０
．２％、５ｉＯ１２５％以下、Ｎ１１％以下、Ｍｎ１％
以下、ＡｔＯ，０００５〜０．０１５％、Ｗ０１５〜０
．５％及び残部が実跡的にＦｅ′″Ｃあり、前記（Ｗ／
Ａｔ）比が１０〜１１０及び実質的に全焼戻マルテンサ
イト組織を有する。９、前記Ｍ　Ｏ及びＷの含有紙が、次式１式％（）によって求められる値が１．４〜２．６になるように調
整されている特許請求の範囲第８項に記載の耐熱鋼。１０、前記鋼のＣｒ嶺基量１ｌｔ６〜１２である特許請
求の範囲第７項または第８項に記載の耐熱鋼。１１、前記Ａ、を及びＮの含有量が、次式Ａ４（Ｗ↑％
）／Ｎ（ｗｔ％）の値が０．５以下になるように調整さ
れている特許請求の範囲第８項〜第１０項いずれかに記
載の耐熱鋼。１２　　前記Ａ１ｏ、Ｗ及びＣの含有量が、次式によっ
て求められる値が３４以下になるように調整されている
％　ｉｆ′ｔ−請求の範囲第８項〜第１１項のいずれか
に記載の耐熱鋼。１３　　前ｍｊ！！’ｌ’は、重量で、０１９〜１２％
、ＭＯ１〜１．５％、Ｖｏ、１〜０．３％、Ｎｂ０．０
５〜０．１５％、ＮＯ，０２５〜０，１％、ＣＯ２１〜
０，１６％、５ｉ（１０２〜０．２５％、Ｎ　ｉ　Ｏ，
３〜１．０％、ＭｎＯ，３〜１．０％、Ａ７０．００１
〜０．０１％、Ｗｏ、２〜０．４５％及び残部が実質的
にＦｅであり、前記（Ｗ’／ａ　ｔ　）比及び前記組織
を有する特許請求の範囲第８項〜第１２項のいずれかに
記載の耐熱鋼。１４、蒸気タービン用ロータシャフトを構成する鋼であ
って、該粥が重量で、Ｃｒ９〜１２％、ＭＯｏ、７５〜
１．７５％、Ｖｏ、０５〜０．３％、Ｎｂ０４０２〜０
１２％、ＮＯ，０２５〜０，１％、ｃｏ、ｉ〜０．２５
％、Ｓｉ０．２５％以下、Ｎ１１％以下、Ｍｎ　１％以
下、Ａ７０．０００５〜０．０１％、Ｗｏ、１５〜０．
５％及び残部が実践的にＦｅであシ、前記（Ｗ／Ａｔ）
の比が１０〜１１０及び実質的に全焼戻マルテンサイト
組緘を有する。１５、　　前記ＭＯ及びＷの含有量が、次式１式％（）によって求められる１直が１．４〜２，６になるように
調整されている特許請求の範囲第１４項に記載の面ｆ熱
劉４゜１６、前記鋼のＣｒ当１−が６〜１０である特許請求の
範囲第１４項または第１５項に記載の耐熱鋼。１７、前記ＡｔとＮの含有量が、次式１式％（）によって求められる値が、０．５以下になるように調整
されている特許請求の範囲第１４項〜第１６項のいずれ
かに記載の耐熱鋼。１８、前記Ｐｖｌ　Ｏ、〜ν及びＣの含有量が、次式に
よって求められる値が３２以下になるように調整されて
いる特許請求の範囲第１４項〜第１７項のいずれかに記
載の劇＃）鋼。１９、前記中はＮ−Ｍｊで、Ｃｒ９〜１２％、ＭＯ１〜
１．５％、ｖ　ｏ、　ｉ　〜０．３％、Ｎ　ｂ　Ｏ，０
３〜０．１０％、ＮＯ，０２５〜祷、１％、Ｃ０，１４
〜０，２２％、Ｓｉ０．０２〜０．２５％、Ｎ　ｉ　０
．３〜１．０％、Ｍ　ｎ　Ｏ，３〜１．０％、Ａ７０．
００１〜０．０１％、Ｗｏ、２〜０．４５％及び残部が
実質的にｐ６であシ、前記（Ｗ／Ａ４）比及び組織を有
する％Ｗ１°請求の範囲第１４項〜第１８項のいずれか
に記載の耐熱鋼。