專利名稱:含Cr鎳基合金管的制造方法和含Cr鎳基合金管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及即使在高溫水環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用，Ni的溶出也少的含Cr鎳基合金管 的制造方法和含Cr鎳基合金管，并特別涉及適合核電站用部件等用途的含Cr鎳基合金管。
背景技術(shù)：
鎳基合金由于機(jī)械性質(zhì)優(yōu)異，因此用作各種部件。特別是由于原子反應(yīng)堆的部件 暴露于高溫水中，因此使用耐蝕性優(yōu)異的鎳基合金。例如，在加壓水型原子反應(yīng)堆(PWR)的 蒸氣發(fā)生器部件中，使用60% Ni-30% Cr-10% Fe合金等。
這些部件可以在作為原子反應(yīng)堆爐水環(huán)境的300°C左右的高溫水環(huán)境下使用數(shù)年 至數(shù)十年。鎳基合金雖然耐蝕性優(yōu)異并且腐蝕速度慢，但是長(zhǎng)時(shí)間使用，會(huì)導(dǎo)致微量的附 從母材中溶出。
在爐水進(jìn)行循環(huán)的過(guò)程中，溶出的Ni被運(yùn)送至爐心部分，并在燃料附近受到中子 的照射。當(dāng)Ni受到中子照射時(shí)，因核反應(yīng)而轉(zhuǎn)變?yōu)榉派湫訡o。該放射性Co由于半衰期非 常長(zhǎng)，因此長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)放出放射線。因此，如果M的溶出量多，則進(jìn)行定期檢查等的工作者 的被照射線量增大。
減少被照射線量是長(zhǎng)期使用輕水反應(yīng)堆時(shí)非常重要的課題。因此，目前采用了通 過(guò)改善材料側(cè)的耐蝕性和控制原子反應(yīng)堆爐水的水質(zhì)而防止鎳基合金中附溶出的對(duì)策。
在專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了在10_2 10_4Torr的真空度氛圍下，在400 750°C的溫 度區(qū)域下，對(duì)鎳基合金傳熱管進(jìn)行退火，形成以鉻氧化物為主體的氧化被膜，以改善耐全面 腐蝕性的方法。
在專利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了在鎳基析出強(qiáng)化型合金的固溶處理后，在10_3TOrr 大氣 壓空氣下的氧化氛圍中同時(shí)進(jìn)行時(shí)效硬化處理和氧化被膜形成處理的至少一部分，并實(shí)施 加熱處理的核電站用部件的制造方法。
在專利文獻(xiàn)3中，公開(kāi)了在露點(diǎn)為_(kāi)60°C +20°C的氫氣或氫氣和氬氣的混合氣氛 中對(duì)鎳基合金制品進(jìn)行熱處理的鎳基合金制品的制造方法。
在專利文獻(xiàn)4中，公開(kāi)了將含有Ni和Cr的合金工件暴露于水蒸氣和至少一種非 氧化性氣體的氣體混合物，而形成鉻富化層的方法。
在專利文獻(xiàn)5中，公開(kāi)了在鎳基合金管的內(nèi)表面上，確切并且高效地生成抑制高 溫水環(huán)境下Ni溶出的2層結(jié)構(gòu)的氧化被膜的熱處理方法，即如下的熱處理方法在連續(xù)式 熱處理爐的出口側(cè)設(shè)置至少2臺(tái)氣體供給裝置，或在出口側(cè)和入口側(cè)分別設(shè)置1臺(tái)氣體供 給裝置，并使用這些氣體供給裝置中的1臺(tái)以及貫穿爐內(nèi)的氣體導(dǎo)入管，在管裝入熱處理 爐之前，從管行進(jìn)方向的前端側(cè)向管的內(nèi)部供給由露點(diǎn)為-60°C至+20°C范圍內(nèi)的氫氣或 氫氣和氬氣的混合氣體組成的氛圍氣體，同時(shí)將管裝入爐中，在650 1200°C下保持1 1200分鐘，這時(shí)，當(dāng)管的前端到達(dá)爐的出口側(cè)后，將氛圍氣體向管內(nèi)部的供給切換為由其它 氣體供給裝置進(jìn)行供給，并且反復(fù)進(jìn)行這些操作。
專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)昭64-55366號(hào)公報(bào)[0012]專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平8-29571號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2002-121630號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4 日本特開(kāi)2002-322553號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)5 日本特開(kāi)2003-239060號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題
通過(guò)專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)方法形成的被膜，由于其厚度不足，因此存在有長(zhǎng)時(shí)間使 用導(dǎo)致被膜損傷等，并失去防止溶出效果的問(wèn)題。
在專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的方法中，存在有氧化的M容易進(jìn)入到被膜中，并且該M在 使用中溶出的問(wèn)題。
此外，在專利文獻(xiàn)3和4所公開(kāi)的控制水蒸氣量(露點(diǎn))，形成氧化被膜的方法，以 及專利文獻(xiàn)5所公開(kāi)的將控制了露點(diǎn)的氫氣或氫氣和氬氣用作氛圍氣體的熱處理方法中， 難以在水蒸氣的入口側(cè)和出口側(cè)，形成均勻的氧化被膜。其理由如下。
例如，在如較長(zhǎng)管的氧化被膜這樣進(jìn)行連續(xù)處理時(shí)，生成的氧化被膜的厚度，不僅 限制了氧勢(shì)，而且限制了被處理材料表面上氧化性氣體通過(guò)濃度邊界層的擴(kuò)散性。此處，所 謂濃度邊界層是指被處理材料的表面與從表面離開(kāi)的位置(例如，管內(nèi)側(cè)的中心軸附近) 的氣體濃度分布的邊界層。該擴(kuò)散性受到氣體的擴(kuò)散系數(shù)、動(dòng)粘性系數(shù)等物理性質(zhì)和氣體 濃度、流速等氧化處理?xiàng)l件的影響。由于水蒸氣(H20)的上述擴(kuò)散性比0)2等其它氧化性氣 體大，因此在水蒸氣以外的氧化性氣體不存在的氛圍下實(shí)施氧化處理時(shí)，難以在水蒸氣的 入口側(cè)和出口側(cè)形成均勻的氧化被膜。
氧化被膜的厚度如果過(guò)薄，則無(wú)法得到耐M溶出性的效果，如果過(guò)厚，則容易剝 離，反而使耐M溶出性劣化。根據(jù)本發(fā)明人們的研究，氧化被膜的厚度必須在微米級(jí)至亞 微米級(jí)的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
例如，如果控制氧化性氣體濃度，則可以對(duì)管內(nèi)表面上形成的氧化被膜的組成進(jìn) 行調(diào)節(jié)。但是，根據(jù)這種方法，難以進(jìn)行被膜厚度的調(diào)節(jié)。另一方面，通過(guò)控制加熱溫度、時(shí) 間等熱處理?xiàng)l件，可以調(diào)節(jié)被膜厚度，但在該方法中難以進(jìn)行微調(diào)節(jié)。此外，在兼顧退火等 其它目的熱處理時(shí)，從被膜厚度的觀點(diǎn)考慮，難以改變這些熱處理?xiàng)l件。
本發(fā)明人們進(jìn)行了積極研究，發(fā)現(xiàn)通過(guò)控制氧化性氣體濃度和氛圍氣體流量的關(guān) 系，可以控制被膜的厚度，由此完成本發(fā)明。
本發(fā)明目的在于提供一種廉價(jià)并且均勻地在含Cr鎳基合金管的表面上形成鉻氧 化物的含Cr鎳基合金管的制造方法和含Cr鎳基合金管。
用于解決問(wèn)題的方法
本發(fā)明要旨在于下述(A) (G)中所示的含Cr鎳基合金管的制造方法和下述(H) 所示的含Cr鎳基合金管。
(A) 一種含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，在由二氧化碳?xì)怏w和非氧化 性氣體形成的氛圍氣體中加熱含Cr鎳基合金管，并在含Cr鎳基合金管內(nèi)表面上，形成由鉻 氧化物形成的厚度為0. 2 1. 5 y m的氧化被膜。
(B)如上述(A)所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，氛圍氣體含有5vol%以下的氧氣和/或7. 5vol%以下的水蒸氣來(lái)代替一部分二氧化碳?xì)怏w。
(C)如上述(A)或(B)所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，控制氧化 性氣體濃度和氛圍氣體向含Cr鎳基合金管內(nèi)的流量。
(D)如上述(C)所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，在滿足下述(1) 式所規(guī)定關(guān)系的條件下，將氛圍氣體導(dǎo)入到含Cr鎳基合金管內(nèi)，
0. 5 ≤ CXQ1/2 ≤ 7. 0. . . (1)
其中，式中記號(hào)的含義如下所述，
C 氧化性氣體濃度(vol% )
Q 氛圍氣體的流量(升/分鐘)。
(E)如上述(A) ⑶任一項(xiàng)所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，在 含Cr鎳基合金管內(nèi)，形成滿足下述(2)式所規(guī)定關(guān)系的鉻氧化被膜，
tl-t2| ≤0. 5um. . . (2)
其中，tl和t2為管兩端各自的鉻氧化被膜的厚度(ym)。
(F)如上述(A) (E)任一項(xiàng)所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，使 用連續(xù)式熱處理爐、配置成貫穿該爐內(nèi)的氣體導(dǎo)入管和設(shè)置為在管的行進(jìn)方向自由移動(dòng)的 氣體供給裝置，并按照下述(1) (3)的工序在管的內(nèi)表面上形成鉻氧化被膜，
(1)在將管裝入連續(xù)式熱處理爐之前，從管的前端向后端供給氛圍氣體的工序 (其中，氛圍氣體通過(guò)氣體供給裝置和氣體導(dǎo)入管從爐的出口側(cè)供給。)、
(2) 一邊從管的前端向后端供給氛圍氣體，一邊將管裝入連續(xù)式熱處理爐內(nèi)的工 序、
(3)在管的前端到達(dá)連續(xù)式熱處理爐的加熱帶出口側(cè)之后，將氛圍氣體的供給切 換至其它氣體供給裝置的工序。
(G)如上述(A) (E)任一項(xiàng)所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，使 用連續(xù)式熱處理爐、配置成貫穿該爐內(nèi)的氣體導(dǎo)入管和設(shè)置為在管的行進(jìn)方向自由移動(dòng)的 氣體供給裝置，并按照下述(1) (3)的工序在管的內(nèi)表面上形成鉻氧化被膜。
(1)在將管裝入連續(xù)式熱處理爐之前，從管的前端向后端供給氛圍氣體的工序、
(其中，氛圍氣體通過(guò)氣體供給裝置和氣體導(dǎo)入管從爐的入口側(cè)供給。)
(2) 一邊從管的前端向后端供給氛圍氣體，一邊將管裝入連續(xù)式熱處理爐內(nèi)的工 序、
(3)在管的前端到達(dá)連續(xù)式熱處理爐的加熱帶出口側(cè)之后，將氛圍氣體切換為從 爐的出口側(cè)供給的工序。
(注對(duì)于上述(F)和(G)，參照權(quán)利要求
的注釋。)
(H) 一種含Cr鎳基合金管，其特征在于，在含Cr鎳基合金管的內(nèi)表面上，形成有厚 度為0. 2 1. 5 y m，并且滿足下述(2)式所規(guī)定關(guān)系的鉻氧化被膜，
tl-t2| ≤ 0. 5um. . . (2)
其中，tl和t2為管兩端各自的鉻氧化被膜的厚度(ym)。
以質(zhì)量％計(jì)，含Cr鎳基合金管優(yōu)選含有C:0. 15%以下、Si :1.00%以下、Mn 2. 0% 以下、P 0. 030% 以下、S 0. 030% 以下、Cr 10. 0 40. 0%、Fe :15. 0% 以下、Ti 0.5%以下、Cu 0. 50%以下和A1 :2. 00%以下，并且剩余部分由Ni和雜質(zhì)組成。此外，也可以含有選自下述組中的至少一種元素來(lái)代替一部分Ni，
1組以質(zhì)量％計(jì)，Nb和/或Ta的任意單獨(dú)或合計(jì)為3. 15 4. 15%
2組以質(zhì)量％計(jì)，Mo為8 10%。
含Cr鎳基合金管可以用作例如核電站用部件。
另外，所謂“鉻氧化被膜”是指以Cr203為主體的氧化被膜，并且也可以含有Cr203 以外的氧化物，例如，MnCr204、Ti02、Al203、Si02等氧化物。此外，如果在含Cr鎳基合金的表 面上，具有由鉻氧化物形成的氧化被膜，則在鉻氧化物層的上層(外側(cè)層)和/或下層(內(nèi) 側(cè)層)上也可以形成其它氧化物層。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，可以廉價(jià)并且均勻地在含Cr鎳基合金管的內(nèi)表面上形成鉻氧化 被膜。通過(guò)本發(fā)明方法制造的含Cr鎳基合金管，由于即使在高溫水環(huán)境，例如，核電站 的高溫水環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用，Ni的溶出也極少，因此最適合用于蒸氣發(fā)生器管件(Steam Generator tubing)等在高溫水中使用的部件，特別是核電站用部件。


圖1是表示本發(fā)明含Cr鎳基合金管制造方法的實(shí)施方式例子的示意圖。圖1的 (a)表示先行管組la在熱處理中，后續(xù)管組lb在熱處理之前時(shí)的氛圍氣體供給方式。圖1 的(b)表示先行管組la和后續(xù)管組lb都在熱處理中時(shí)的氛圍氣體供給方式。圖1的(c) 表示后續(xù)管組lb在熱處理中時(shí)的氛圍氣體供給方式。
圖2是表示圖1中的氣體導(dǎo)入管3和集管2的放大俯視圖。
圖3是表示本發(fā)明含Cr鎳基合金管制造方法的實(shí)施方式的其它例子的示意圖。圖 3的(a)表示向熱處理前的先行管組la供給氛圍氣體的方式。圖3的(b)表示向熱處理中 的先行管組la供給氛圍氣體的方式。圖3的(c)表示向熱處理中的先行管組la和后續(xù)管 組lb供給氛圍氣體的方式。
圖4是表示圖3中的氣體導(dǎo)入管3和集管2的放大俯視圖。[0062]符號(hào)說(shuō)明[0063]la、lb、lc 管(含Cr鎳基合金管)組、[0064]2:集管、[0065]2a:噴嘴、[0066]2b 栓體、[0067]2c 突起部分、[0068]3 氣體導(dǎo)入管、[0069]4a、4b 氣體供給裝置、[0070]5 連續(xù)式熱處理爐、[0071]5a 加熱帶、[0072]5b 冷卻帶。
具體實(shí)施方式
1.供給至管內(nèi)的氛圍氣體[0074]在本發(fā)明的含Cr鎳基合金管的制造方法中，其最大特征在于，通過(guò)在二氧化碳?xì)?體和非氧化性氣體組成的氛圍氣體，以及含有5vol %以下的氧氣和/或7. 5vol %以下的水 蒸氣來(lái)代替一部分二氧化碳?xì)怏w的氛圍氣體中加熱含Cr鎳基合金管，從而在含Cr鎳基合 金管內(nèi)表面上形成鉻氧化被膜。
即使以微量含有二氧化碳，也可以形成鉻氧化物，因此并不特別限定其下限，但在 含有0. 0001vol%以上時(shí)，其效果顯著。對(duì)于二氧化碳?xì)怏w濃度的上限，沒(méi)有特別限定，但是 從降低制造成本的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為50vol%以下，并更優(yōu)選為10vol%以下。
二氧化碳?xì)怏w具有在高溫環(huán)境下，在含Cr鎳基合金管的內(nèi)表面上形成鉻氧化被 膜的作用。即，在由二氧化碳?xì)怏w組成的氛圍氣體中，如下述反應(yīng)式所示，0)2吸附在含Cr 鎳基合金管(M)中，并且從C02直接使0(氧)進(jìn)入Ni基合金中，生成鉻氧化物。
C02+M — C 0+M0
此處，由于二氧化碳的擴(kuò)散性比水蒸氣小，因此形成的鉻氧化被膜的厚度不易受 到供給的氣體濃度、流量等氧化處理?xiàng)l件的影響。因此，和以往在水蒸氣氛圍氣體下進(jìn)行的 氧化處理相比，可以在管內(nèi)表面上形成更均勻的氧化被膜。作為使用二氧化碳?xì)怏w的優(yōu)點(diǎn)， 可以列舉和以往使用露點(diǎn)發(fā)生裝置控制水分濃度的方法相比，能夠更廉價(jià)地形成所希望的 氧化處理氛圍氣體。
由于氧氣和二氧化碳?xì)怏w同樣形成鉻氧化物，因此其也可以包含在氛圍氣體來(lái)代 替一部分二氧化碳?xì)怏w。但是，如果含有大量的氧氣，則通過(guò)促進(jìn)了鉻氧化被膜的形成而 降低了母材中的Cr濃度，并進(jìn)而使耐蝕性劣化。因此，在含有氧氣時(shí)，其濃度在5vol%以 下即可。由于即使以微量含有氧氣，也具有上述效果，因此并不特別限定其下限，但在含有 0. 0001vol%以上時(shí)，其效果顯著。
由于水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w同樣形成鉻氧化物，因此其也可以包含在氛圍氣體來(lái) 代替一部分二氧化碳?xì)怏w。但是，如果含有大量的水蒸氣，則存在有容易引起附的氧化，增 加被膜中的附濃度，以及在使用環(huán)境中附溶出的傾向。因此，在含有水蒸氣時(shí)，其濃度優(yōu) 選為7.5vol%以下。更優(yōu)選的上限為2.5vol%。另一方面，水蒸氣濃度的下限沒(méi)有特別限 制，但是為了充分形成有效抑制Ni溶出的鉻氧化被膜，為0. Olvol %以上即可。并且更優(yōu)選 的下限為0. lvol%。
如此，在本發(fā)明中，通過(guò)供給二氧化碳?xì)怏w和非氧化性氣體組成的氛圍氣體，或 者，含有5vol %以下的氧氣和/或7. 5vol %以下的水蒸氣來(lái)代替一部分二氧化碳?xì)怏w的氛 圍氣體，而進(jìn)行含Cr鎳基合金管內(nèi)表面的氧化處理。
作為非氧化性氣體，例如，可以列舉氫氣、稀有氣體(Ar、He等)、一氧化碳?xì)怏w、氮 氣、烴氣體等。在這些非氧化性氣體中，在使用一氧化碳?xì)怏w、氮?dú)?、烴氣體時(shí)，由于顧慮到 滲碳或氮化，因此優(yōu)選含有氫氣和稀有氣體的至少一種。通過(guò)調(diào)節(jié)這些非氧化性氣體的氣 體濃度，可以調(diào)節(jié)二氧化碳?xì)怏w的濃度，或進(jìn)一步調(diào)節(jié)氧氣和/或水蒸氣的濃度。
另外，氫氣在工業(yè)上經(jīng)常用作熱處理的氛圍氣體，并且，將其用于稀釋二氧化碳?xì)?體的話，可以降低制造成本。因此，最優(yōu)選以二氧化碳?xì)怏w和氫氣組成的氛圍氣體作為氛圍 氣體進(jìn)行熱處理。
含有水蒸氣時(shí)的氛圍氣體濃度，可以通過(guò)在調(diào)節(jié)二氧化碳?xì)怏w和非氧化性氣體的 濃度，或進(jìn)一步調(diào)節(jié)氧氣的濃度后，通過(guò)露點(diǎn)管理調(diào)節(jié)水蒸氣濃度而進(jìn)行管理。此外，在使用非氧化性氣體調(diào)節(jié)露點(diǎn)后，還可以添加二氧化碳?xì)怏w或進(jìn)一步添加氧氣。
另外，在將氧氣和氫氣或烴氣體混合形成氛圍氣體時(shí)，從安全觀點(diǎn)來(lái)看，必須考慮 到不會(huì)引起爆炸。因此，在使用氫氣或烴氣體時(shí)，在二氧化碳?xì)怏w和非氧化性氣體，或進(jìn)一 步和水蒸氣的混合氣體氛圍氣體中進(jìn)行加熱處理。
2.管內(nèi)表面上形成的被膜厚度
由于耐Ni溶出性依賴于被膜的厚度，因此必須控制被膜厚度。當(dāng)被膜厚度不到 0. 2 y m時(shí)，耐M溶出性不足。在通過(guò)分批溶出試驗(yàn)，研究被膜厚度和M溶出性的關(guān)系時(shí)， 在0. 2 y m以上時(shí)，確認(rèn)了 Ni溶出抑制效果，并且當(dāng)被膜厚度為0. 3 y m以上時(shí)，進(jìn)一步提高 了耐Ni溶出性。
但是，被膜厚度越厚，則越容易產(chǎn)生剝離，并且當(dāng)厚度超過(guò)1. 5 y m時(shí)，被膜的剝離 變得顯著。被膜厚度的上限希望為0. 95 u m,并更希望為0. 8 y m。
3.供給至管內(nèi)表面的氛圍氣體的流量
為了僅使管內(nèi)表面中存在的Cr進(jìn)行氧化，必須使管內(nèi)形成低氧勢(shì)環(huán)境。在這種環(huán) 境下，可以認(rèn)為氧化性氣體的供給控制了氧化反應(yīng)的速度。另一方面，在將氛圍氣體供給至 管內(nèi)時(shí)，產(chǎn)生了濃度梯度，并且這時(shí)的氣體擴(kuò)散性，可以認(rèn)為是依賴于氧化性氣體濃度和氛 圍氣體的流量。由于氧化性氣體的供給依賴于氣體擴(kuò)散性，因此可以認(rèn)為其也依賴于氧化 性氣體濃度和氛圍氣體的流量。
因此，本發(fā)明人們基于這種觀點(diǎn)進(jìn)行了各種實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)通過(guò)在滿足下述(1)式所 規(guī)定關(guān)系的條件下供給氛圍氣體，可以使管內(nèi)表面上形成的鉻氧化被膜達(dá)到希望的厚度。
0. 5 ^ CXQ1/2 ^ 7. 0. . . (1)
其中，式中記號(hào)的含義如下所述。
C 氧化性氣體濃度(vol% )
Q 氛圍氣體的流量(升/分鐘)
上述(1)式的下限希望為1.0，上限希望為4.0。
4.加熱處理溫度和加熱處理時(shí)間
對(duì)于加熱處理溫度和加熱處理時(shí)間，沒(méi)有特別限制，例如，加熱溫度可以為500 1250°C的范圍，加熱時(shí)間可以為10秒 35小時(shí)的范圍。各自的限定理由如下所述。
加熱溫度500 1250°C
加熱溫度，處于可以得到適當(dāng)?shù)难趸荒ず穸群徒M成以及合金強(qiáng)度特性的范圍 即可。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)加熱溫度不到500°C時(shí)，存在有鉻的氧化不足的情況，而如果其超過(guò) 1250°C，則存在有無(wú)法確保含Cr鎳基合金材料強(qiáng)度的缺陷。因此，加熱溫度優(yōu)選為500 1250°C的范圍。
加熱時(shí)間10秒 35小時(shí)
加熱時(shí)間，設(shè)定在可以得到適當(dāng)?shù)难趸荒ず穸群徒M成的范圍內(nèi)即可。即，為了形 成以鉻氧化物為主體的氧化被膜，希望加熱10秒以上，但是，如果加熱超過(guò)35小時(shí)，則幾乎 不會(huì)生成氧化被膜。因此，加熱時(shí)間較好為10秒 35小時(shí)的范圍。
另外，在連續(xù)式熱處理爐中進(jìn)行被膜形成處理時(shí)，需要縮短加熱時(shí)間以提高生產(chǎn) 率。由于加熱溫度越高，則可以縮短加熱時(shí)間，因此，如果加熱溫度為1000 1200°C的范 圍，則能夠在加熱時(shí)間為10秒 60分鐘的范圍內(nèi)，并更優(yōu)選為1 20分鐘的范圍內(nèi)，形成本發(fā)明厚度的被膜。
5.被膜厚度的偏差
如果管長(zhǎng)度方向的被膜厚度偏差大，并形成局部厚度薄的被膜，則在其一部分中， Ni溶出量變多。因此，優(yōu)選被膜厚度偏差小的情況。即，希望鉻氧化被膜的厚度滿足下述 (2)式所規(guī)定的關(guān)系。
tl-t2| ^ 0. 5um. . . (2)
其中，tl和t2為管兩端各自的鉻氧化被膜的厚度(ym)。
另外，上述⑵式的右邊，優(yōu)選為0.3 iim。
在氛圍氣體為擴(kuò)散性大的水蒸氣和非氧化性氣體的混合氣體時(shí)，被膜厚度的偏差 大。因此，在本發(fā)明中，使用擴(kuò)散性小的二氧化碳?xì)怏w和非氧化性氣體的混合氣體，或進(jìn)一 步和其它氧化性氣體的混合氣體。由此，可以減小被膜厚度的偏差。
Ni基合金管的被膜形成處理以作為制品出廠的管長(zhǎng)度進(jìn)行熱處理，因此在進(jìn)行該 熱處理后，從管的兩端部分切出試驗(yàn)片，測(cè)定被膜厚度。
4.含Cr鎳基合金管坯的化學(xué)組成
作為本發(fā)明制造方法所提供的含Cr鎳基合金管坯的化學(xué)組成，例如，以質(zhì)量％ 計(jì)，優(yōu)選含有 c :0. 15% 以下、Si 1. 00% 以下、Mn 2. 0% 以下、P 0. 030% 以下、S 0. 030% 以下、Cr :10. 0 40. 0%,Fe 15. 0% 以下、Ti 0. 5% 以下、Cu 0. 50% 以下和 A1 2. 00% 以 下，并且剩余部分由Ni和雜質(zhì)組成。各元素的限定理由如下所述。另外，在以下的說(shuō)明中， 含量中的“％ ”，表示“質(zhì)量％ ”。
C:0. 15% 以下
如果超過(guò)0. 15%含有C，則恐怕會(huì)劣化耐應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性。因此，在含有C時(shí)，希 望其含量為0.15%以下。并更希望為0.06%以下。另外，C具有提高合金晶界強(qiáng)度的效果。 為了得到這種效果，C的含量希望為0. 01%以上。
Si :1. 00% 以下
Si用作冶煉時(shí)的脫氧材料，并且作為雜質(zhì)殘留在合金中。這時(shí)，其較好限制在 1. 00%以下。如果其含量超過(guò)0. 50%，則降低了合金的清潔度，因此Si含量希望限制在 0. 50%以下。
Mn:2. 0% 以下
Mn如果其超過(guò)2.0%，則會(huì)降低合金的耐蝕性，因此希望為2.0%以下。Mn和Cr 相比，其氧化物的生成自由能低，并且通過(guò)加熱而作為MnCr204析出。此外，由于擴(kuò)散速度較 快，因此通常通過(guò)加熱而在母材附近優(yōu)先生成Cr203，并且在其外側(cè)形成MnCr204作為上層。 如果存在MnCr204層，則在使用環(huán)境中保護(hù)了 Cr203層，并且，當(dāng)Cr203層由于某些原因受到 破壞時(shí)，通過(guò)MnCr204而促進(jìn)了 Cr203的修復(fù)。當(dāng)含有0. 1 %以上時(shí)，這種效果變得顯著。因 此，希望Mn含量為0. 1 2.0%，并更希望為0. 1 1.0%。
P:0. 030% 以下
P是作為雜質(zhì)存在于合金中的元素。如果其含量超過(guò)0. 030%，則會(huì)對(duì)耐蝕性產(chǎn)生 不良影響。因此，P含量希望限制在0.030%以下。
S:0. 030% 以下
S是作為雜質(zhì)存在于合金中的元素。如果其含量超過(guò)0. 030%，則會(huì)對(duì)耐蝕性產(chǎn)生不良影響。因此，S含量希望限制在0.030%以下。
Cr :10. 0 40. 0%
Cr是用于生成由鉻氧化物形成的氧化被膜的必要元素。為了在合金表面上生成 這種氧化被膜，希望含有10. 0%以上。但是，如果其超過(guò)40. 0%，則Ni含量相對(duì)變少，恐 怕會(huì)降低合金的耐蝕性。因此，Cr的含量希望為10.0 40.0%。特別是，當(dāng)含有14.0 17. 0% Cr時(shí)，在含有氯化物的環(huán)境下的耐蝕性優(yōu)異，進(jìn)一步，當(dāng)含有27. 0 31. 0% Cr時(shí)， 在高溫下的純水或堿性環(huán)境下的耐蝕性也優(yōu)異。
Fe:15. 0% 以下
Fe如果其超過(guò)15.0%，則會(huì)損害含Cr鎳基合金的耐蝕性。因此，其為15.0%以 下。并且，由于Fe是固溶于Ni，并且可以用來(lái)代替一部分高價(jià)的Ni的元素，因此希望含有 4. 0%以上。Fe的含量由Ni和Cr的平衡決定即可，當(dāng)含有14. 0 17. 0% Cr時(shí)，希望為 6. 0 10. 0%，當(dāng)含有27. 0 31. 0% Cr時(shí)，希望為7. 0 11. 0%。
Ti:0. 5% 以下
Ti如果其含量超過(guò)0. 5%，則會(huì)使合金的清潔度劣化，因此其含量希望為0. 5%以 下。并更希望為0.4%以下。但是，從提高合金的加工性以及抑制焊接時(shí)的粒生長(zhǎng)的觀點(diǎn)考 慮，希望含有0. 以上。
Cu:0. 50% 以下
Cu是作為雜質(zhì)存在于合金中的元素。如果其含量超過(guò)0. 50%，則合金的耐蝕性降 低。因此，Cu含量希望限制在0.50%以下。
Al:2. 00% 以下
A1用作制鋼時(shí)的脫氧材料，并且作為雜質(zhì)殘留在合金中。殘留的A1在合金中形成 氧化物類雜質(zhì)，使合金的清潔度劣化，并且恐怕對(duì)合金的耐蝕性和機(jī)械性質(zhì)產(chǎn)生了不良影 響。因此，A1含量希望限制在2. 00%以下。
上述含Cr鎳基合金含有上述元素，并且剩余部分由Ni和雜質(zhì)組成即可，但為了提 高耐蝕性、強(qiáng)度等性能，還可以適當(dāng)添加Nb、Ta、Mo。
Nb和/或Ta 任意單獨(dú)或合計(jì)為3. 15 4. 15%
Nb和Ta由于容易形成碳化物，因此可以有效提高合金的強(qiáng)度。此外，由于固定了 合金中的C，因此還具有抑制晶界中的Cr缺乏，提高晶界耐蝕性的效果。因此，可以含有這 些元素的一種或兩種。在含有該任一種元素時(shí)其單獨(dú)的含量以及在含有該兩種元素時(shí)其合 計(jì)含量為3. 15%以上時(shí)，上述效果顯著。
但是，當(dāng)Nb和/或Ta的含量過(guò)剩時(shí)，損害了熱加工性和冷加工性，同時(shí)，提高了對(duì) 加熱脆化的敏感性。因此，在含有該任一種元素時(shí)其單獨(dú)的含量以及在含有該兩種元素時(shí) 其合計(jì)含量希望為4. 15%以下。因此，在含有Nb和Ta的一種或兩種時(shí)的含量，以單獨(dú)計(jì)或 合計(jì)，希望為3. 15 4. 15%。
Mo:8 10%
Mo具有提高耐孔蝕性的效果，其可以根據(jù)需要含有。上述效果在含有8%以上時(shí) 顯著，但如果其超過(guò)10%，則恐怕有金屬間化合物析出，使耐蝕性劣化。因此，含有Mo時(shí)的 含量希望為8 10%。
作為上述含Cr鎳基合金管坯的組成，其代表有以下二種。[0140](a)含有 C 0. 15% 以下、Si 1. 00% 以下、Mn 2. 0 % 以下、P 0. 030% 以下、S 0. 030% 以下、Cr 14. 0 17. 0%,Fe 6. 0 10. 0%,Ti 0. 5% 以下、Cu 0. 50% 以下和 A1
2. 00%以下，剩余部分由Ni和雜質(zhì)組成的含Cr鎳基合金。
(b)含有 C 0. 06% 以下、Si 1. 00% 以下、Mn :2. 0% 以下、P 0. 030% 以下、S 0. 030% 以下、Cr 27. 0 31. 0%,Fe :7. 0 11. 0%,Ti :0. 5% 以下、Cu :0. 50% 以下和 A1
2. 00%以下，剩余部分由Ni和雜質(zhì)組成的含Cr鎳基合金。
上述(a)合金由于含有14.0 17.0% Cr和75%左右Ni，因此是在含氯化物的環(huán) 境下的耐蝕性優(yōu)異的合金。在該合金中，從Ni含量和Cr含量平衡的觀點(diǎn)考慮，F(xiàn)e的含量 希望為6. 0 10. 0%。
上述(b)合金由于含有27. 0 31. 0% Cr和60%左右Ni，因此是除在含氯化物 環(huán)境下耐蝕性優(yōu)異，在高溫中的純水或堿性環(huán)境下的耐蝕性也優(yōu)異的合金。在該合金中，從 Ni含量和Cr含量平衡的觀點(diǎn)考慮，F(xiàn)e的含量希望為7. 0 11. 0%。
6.氛圍氣體的供給方法
圖1是表示本發(fā)明含Cr鎳基合金管制造方法的實(shí)施方式例子的示意圖。圖1的 (a)表示先行管組la在熱處理中，后續(xù)管組lb在熱處理之前時(shí)的氛圍氣體供給方式。圖1 的(b)表示先行管組la和后續(xù)管組lb都在熱處理中時(shí)的氛圍氣體供給方式。圖1的(c) 表示后續(xù)管組lb在熱處理中時(shí)的氛圍氣體供給方式。圖2是表示圖1中的氣體導(dǎo)入管3 和集管(header) 2的放大俯視圖。
如圖1所示，連續(xù)式熱處理爐(以下，僅稱作熱處理爐)5具有例如，加熱帶5a和 冷卻帶5b。管組la、lb向圖右方向搬送。該熱處理爐5的爐內(nèi)氛圍氣體是氫氣氛圍氣體。 此外，為了不使大氣流入，將爐壓設(shè)定為比大氣壓高一些。
在熱處理爐5的出口側(cè)(圖的右方)設(shè)置有例如2臺(tái)氣體供給裝置4a、4b。該氣 體供給裝置4a、4b，都設(shè)置為可以在和管組la、lb相同的方向上自由移動(dòng)。另外，為了使圖 示例的氣體供給裝置4a和4b互不干涉，在與紙面垂直的方向上將其錯(cuò)開(kāi)位置進(jìn)行配置。
如圖2的放大俯視圖所示，先行管組la和后續(xù)管組lb都插入集管2的漸縮噴管 2a。在集管2中，并列設(shè)置氣體導(dǎo)入管3。另外，用于管組la的集管2和與其并列設(shè)置的氣 體導(dǎo)入管3不連通。氣體導(dǎo)入管3，與用于后續(xù)管組lb的集管2連接，并且可用于向后續(xù)管 組lb中導(dǎo)入氛圍氣體。即，在該例子中，氛圍氣體從熱處理爐5的出口側(cè)供給。
如圖1的(a)所示，在熱處理中的先行管組la中，由氣體供給裝置4a供給氛圍氣 體，在熱處理前的后續(xù)管組lb中，通過(guò)與先行管組la的集管2并列設(shè)置的氣體導(dǎo)入管3，由 氣體供給裝置4b供給氛圍氣體。這時(shí)，氛圍氣體從管的前端向后端供給至管內(nèi)。
接著，如圖2 (b)所示，直接在上述狀態(tài)下，將先行管組la和后續(xù)管組lb，向圖中右 方向搬送，并裝入到熱處理爐5中。
當(dāng)后續(xù)管組lb的前端到達(dá)熱處理爐5加熱帶5a的出口側(cè)后，將氛圍氣體的供給 切換為其它氣體供給裝置4a。從圖1的(b)到(c)的操作，如下面⑴ (5)所示。
(1)解除先行管組la的集管2和氣體供給裝置4a的連接。
(2)解除先行管組la的氣體導(dǎo)入管3和后續(xù)管組lb的集管2的連接。
(3)將氣體供給裝置4a直接連接至后續(xù)管組lb的集管2。即，將后續(xù)管組lb的 氛圍氣體供給從氣體供給裝置4b切換為氣體供給裝置4a。[0155](4)解除先行管組la的氣體導(dǎo)入管3和氣體供給裝置4b的連接。
(5)為了向后續(xù)管組lc的管內(nèi)部供給氛圍氣體，必須將氣體供給裝置4b連接至管 組lb的氣體導(dǎo)入管3并待機(jī)(參照?qǐng)D1的(c))。
另外，在圖1的示例中，只要?dú)怏w供給裝置至少為2臺(tái)即可，并且也可以使用3臺(tái) 以上的氣體供給裝置。
圖3是本發(fā)明含Cr鎳基合金管制造方法的實(shí)施方式的其它例子的示意圖。圖3 的(a)表示向熱處理前的先行管組la供給氛圍氣體的方式。圖3的(b)表示向熱處理中 的先行管組la供給氛圍氣體的方式。圖3的(c)表示向熱處理中的先行管組la和后續(xù)管 組lb供給氛圍氣體的方式。圖4是表示圖3中的氣體導(dǎo)入管3和集管2的放大俯視圖。另 外，圖3中所示的熱處理爐5與圖1中相同。
在圖3的示例中，例如，在熱處理爐5的入口側(cè)(圖的左方)和出口側(cè)(圖的右 方)，分別設(shè)置氣體供給裝置4a和4b。管組la、lb向圖右方向搬送。該氣體供給裝置4a、 4b都設(shè)置為可以在和管組la、lb相同的方向上自由移動(dòng)。
如圖4所示，熱處理前的先行管組la和后續(xù)管組lb，都插入集管2的漸縮噴管2a。 集管2設(shè)置在長(zhǎng)度方向的中央部分，并具有在其右端安裝有可以開(kāi)閉的栓體2b的突起部分 2c。氣體導(dǎo)入管3插入至位于集管2的長(zhǎng)度方向中央的漸縮噴管2a。在氣體導(dǎo)入管3中， 由熱處理爐5的入口側(cè)供給氛圍氣體。在氣體導(dǎo)入管3中未圖示，但是希望安裝有僅允許 氛圍氣體向圖右方向流動(dòng)的止回閥。
如圖3的(a)所示，例如，氛圍氣體通過(guò)氣體導(dǎo)入管3和可以由栓體2b關(guān)閉的集 管2，由氣體供給裝置(設(shè)置在熱處理爐入口側(cè)的氣體供給裝置)4a供給至熱處理前的先行 管組la的管中。這時(shí)，氛圍氣體從管組la前端向后端供給至管內(nèi)。
如圖3的(b)所示，直接在上述狀態(tài)下，將先行管組la向圖右方向搬送，并裝入到 熱處理爐5中。然后，當(dāng)管組la的前端到達(dá)熱處理爐5加熱帶5a的出口側(cè)后，將氛圍氣體 的供給從入口側(cè)的氣體供給裝置4a切換為出口側(cè)的氣體供給裝置4b。為了向后續(xù)管組lb 中供給氛圍氣體，使入口側(cè)的氣體供給裝置4a待機(jī)。這時(shí)，栓體2b處于打開(kāi)的狀態(tài)。
如圖3的(c)所示，出口側(cè)氣體供給裝置4b的氛圍氣體進(jìn)行供給的先行管組la 和入口側(cè)氣體供給裝置4a的氛圍氣體進(jìn)行供給的后續(xù)管組lb，同時(shí)進(jìn)行熱處理。
在圖3的示例中，表示在熱處理爐5的入口側(cè)和出口側(cè)分別設(shè)置氣體供給裝置4a 和4b的情況，但是并不限定于這種構(gòu)成。也就是說(shuō)，也可以使用1臺(tái)氣體供給裝置，進(jìn)行下 述操作。
(a)當(dāng)管組la的前端到達(dá)熱處理爐5加熱帶5a的出口側(cè)后，停止氛圍氣體的供
(b)解除氣體供給裝置和氣體導(dǎo)入管的連接，打開(kāi)栓體2b。
(c)再將同一氣體供給裝置與突起部分2c連接，由熱處理爐的出口側(cè)向管組la供 給氛圍氣體。
但是，這種情況下，由于只能將管組一組一組地裝入熱處理爐內(nèi)，因此處理能力降 低。因此，優(yōu)選為在入口側(cè)和出口側(cè)分別使用氣體供給裝置的圖3所示構(gòu)成。
另外，當(dāng)管的長(zhǎng)度極短時(shí)，也可以使用其管端部?jī)?nèi)嵌的連接部件連接2根以上的 管子，伸長(zhǎng)其長(zhǎng)度，作為構(gòu)成管組la(lb、lc)的各根管。[0170]在上述圖1和圖3所示的方法中，集管2和氣體導(dǎo)入管3的設(shè)置當(dāng)然是將其循環(huán) 使用。并且，集管2的形狀可以為圖1 4所示的，使氣體供給裝置的氛圍氣體通過(guò)分支的 多個(gè)管，并流過(guò)各管內(nèi)部的形狀，并且也可以使集管2為BOX形狀，以便能夠以更均勻的流
量向各管供給氣體。
如上所述，通過(guò)使氛圍氣體流至裝入熱處理爐之前的管的內(nèi)部，從而凈化了管內(nèi) 部的空氣。因此，在熱處理中在管的內(nèi)表面上形成了規(guī)定的鉻氧化被膜。氛圍氣體通常由 管行進(jìn)方向的前端向后端供給，因此在熱處理爐內(nèi)，沿著管行進(jìn)方向的反方向流過(guò)管內(nèi)。由 此，洗凈后熱處理前的管內(nèi)表面的殘留物在熱處理的高溫部分氣化，并排放至管外。
另外，氣化的管內(nèi)表面殘留物，通過(guò)管內(nèi)氣體的流動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)，在到達(dá)未加熱部分 處再凝縮，并再次附著在管內(nèi)表面上，然后升溫再氣化，因此最終完全從管內(nèi)排出。因此，即 使例如EP管等沒(méi)有預(yù)先進(jìn)行的電解研磨等，也可以在其內(nèi)表面上形成具有所希望性能的 均勻氧化被膜。
7.含Cr鎳基合金管坯的制造方法
作為本發(fā)明對(duì)象的含Cr鎳基合金管坯的制造方法，在鑄造規(guī)定化學(xué)組成的含Cr 鎳基合金，形成鋼錠后，通常，以熱加工_退火的工序，或熱加工_冷加工_退火的工序進(jìn)行 制造。進(jìn)一步，為了提高母材的耐蝕性，還實(shí)施稱作為TT處理(ThermalTreatment，熱處理) 的特殊熱處理。
本發(fā)明的熱處理方法可以在上述退火之后進(jìn)行，或者也可以與退火同時(shí)進(jìn)行。如 果與退火同時(shí)進(jìn)行的話，除了以往的制造工序外無(wú)需追加用于形成氧化被膜的熱處理工 序，因此不會(huì)增加制造成本。此外，如前所述，在退火后進(jìn)行TT處理時(shí)，也可以將其和形成 氧化被膜的熱處理同時(shí)進(jìn)行。進(jìn)一步，也可以將退火和TT處理這兩者作為形成氧化被膜的處理。
實(shí)施例1
供實(shí)驗(yàn)用的管坯通過(guò)下述制造方法制造。首先，將表1所示化學(xué)組成的合金在真 空中熔化、鑄造，得到鋼錠。熱鍛造該鋼錠形成顆粒后，通過(guò)熱擠出制管法形成管。使用冷 軋管機(jī)(cold pilger mill)對(duì)所得管進(jìn)行冷壓延，使外徑為23.0_，壁厚為1. 4_。接著， 在1100°C的氫氣氛圍氣體中對(duì)該冷壓延后的管進(jìn)行退后，然后通過(guò)冷拉伸法精加工成制品 尺寸為外徑16. 0mm、壁厚1. 0mm、長(zhǎng)度18000mm(截面減少率=50% )的管。然后，用堿性脫 脂液和洗滌水洗滌各管的內(nèi)外表面，并進(jìn)一步用丙酮洗滌內(nèi)表面。對(duì)所得的管坯，實(shí)施表2 所示條件的熱處理。
表1
權(quán)利要求
1.一種含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，在由作為氧化性氣體的二氧化碳?xì)?體和非氧化性氣體組成的氛圍氣體中加熱含Cr鎳基合金管，并在含Cr鎳基合金管內(nèi)表面 上，形成由鉻氧化物形成的厚度為0.2 1.5 ym且滿足下述(2)式所規(guī)定關(guān)系的氧化被 膜，tl-t2 ≤ 0. 5um ... (2)其中，tl和t2為管兩端各自的鉻氧化被膜的厚度，單位為P m ； 以質(zhì)量％計(jì)，所述含Cr鎳基合金管含有C :0. 15%以下、Si :1.00%以下、Mn :2. 0%以 下、P 0. 030% 以下、S 0. 030% 以下、Cr 10. 0 40. 0%, Fe 4. 0 15. 0%, Ti 0. 5% 以 下、Cu 0. 50%以下和A1 2. 00%以下，并且剩余部分由Ni和雜質(zhì)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，氛圍氣體含有 5vol%以下的氧氣和/或7. 5vol%以下的水蒸氣來(lái)代替一部分二氧化碳?xì)怏w作為氧化性 氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，控制氧化性氣體 濃度和氛圍氣體向含Cr鎳基合金管內(nèi)的流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，控制氧化性氣體 濃度和氛圍氣體向含Cr鎳基合金管內(nèi)的流量。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，在滿足下述(1) 式所規(guī)定關(guān)系的條件下，將氛圍氣體導(dǎo)入到含Cr鎳基合金管內(nèi)，0. 5 ≤ CXQ172≤ 7. 0 ... (1) 其中，式中記號(hào)的含義如下所述， C 氧化性氣體濃度，單位為vol %， Q 氛圍氣體的流量，單位為升/分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，在滿足下述(1) 式所規(guī)定關(guān)系的條件下，將氛圍氣體導(dǎo)入到含Cr鎳基合金管內(nèi)，0. 5 ≤ CXQ172 ≤ 7. 0 ... (1) 其中，式中記號(hào)的含義如下所述， C 氧化性氣體濃度，單位為vol %， Q 氛圍氣體的流量，單位為升/分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，含Cr鎳基合金管 含有選自下述組中的至少一種元素來(lái)代替一部分Ni，1組以質(zhì)量％計(jì)，Nb和/或Ta的任意單獨(dú)或合計(jì)為3. 15 4. 15% 2組以質(zhì)量％計(jì)，Mo為8 10%。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1 7任一項(xiàng)所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，含Cr 鎳基合金管用作核電站用部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1 7任一項(xiàng)所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，使用 連續(xù)式熱處理爐、配置成貫穿該爐內(nèi)的氣體導(dǎo)入管和設(shè)置為在管的行進(jìn)方向自由移動(dòng)的氣 體供給裝置，并按照下述(1) (3)的工序在管的內(nèi)表面上形成鉻氧化被膜，(1)在將管裝入連續(xù)式熱處理爐之前，從管的前端向后端供給氛圍氣體的工序，其中， 氛圍氣體通過(guò)氣體供給裝置和氣體導(dǎo)入管從爐的出口側(cè)供給、(2)一邊從管的前端向后端供給氛圍氣體，一邊將管裝入連續(xù)式熱處理爐內(nèi)的工序、(3)在管的前端到達(dá)連續(xù)式熱處理爐的加熱帶出口側(cè)之后，將氛圍氣體的供給切換至 其它氣體供給裝置的工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，使用連續(xù)式熱 處理爐、配置成貫穿該爐內(nèi)的氣體導(dǎo)入管和設(shè)置為在管的行進(jìn)方向自由移動(dòng)的氣體供給裝 置，并按照下述(1) (3)的工序在管的內(nèi)表面上形成鉻氧化被膜，(1)在將管裝入連續(xù)式熱處理爐之前，從管的前端向后端供給氛圍氣體的工序，其中， 氛圍氣體通過(guò)氣體供給裝置和氣體導(dǎo)入管從爐的出口側(cè)供給、(2)一邊從管的前端向后端供給氛圍氣體，一邊將管裝入連續(xù)式熱處理爐內(nèi)的工序、(3)在管的前端到達(dá)連續(xù)式熱處理爐的加熱帶出口側(cè)之后，將氛圍氣體的供給切換至 其它氣體供給裝置的工序。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1 7任一項(xiàng)所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，使用 連續(xù)式熱處理爐、配置成貫穿該爐內(nèi)的氣體導(dǎo)入管和設(shè)置為在管的行進(jìn)方向自由移動(dòng)的氣 體供給裝置，并按照下述(1) (3)的工序在管的內(nèi)表面上形成鉻氧化被膜，(1)在將管裝入連續(xù)式熱處理爐之前，從管的前端向后端供給氛圍氣體的工序，其中， 氛圍氣體通過(guò)氣體供給裝置和氣體導(dǎo)入管從爐的入口側(cè)供給、(2)一邊從管的前端向后端供給氛圍氣體，一邊將管裝入連續(xù)式熱處理爐內(nèi)的工序、(3)在管的前端到達(dá)連續(xù)式熱處理爐的加熱帶出口側(cè)之后，將氛圍氣體切換為從爐的 出口側(cè)供給的工序。
12.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的含Cr鎳基合金管的制造方法，其特征在于，使用連續(xù)式熱 處理爐、配置成貫穿該爐內(nèi)的氣體導(dǎo)入管和設(shè)置為在管的行進(jìn)方向自由移動(dòng)的氣體供給裝 置，并按照下述(1) (3)的工序在管的內(nèi)表面上形成鉻氧化被膜，(1)在將管裝入連續(xù)式熱處理爐之前，從管的前端向后端供給氛圍氣體的工序，其中， 氛圍氣體通過(guò)氣體供給裝置和氣體導(dǎo)入管從爐的入口側(cè)供給、(2)一邊從管的前端向后端供給氛圍氣體，一邊將管裝入連續(xù)式熱處理爐內(nèi)的工序、(3)在管的前端到達(dá)連續(xù)式熱處理爐的加熱帶出口側(cè)之后，將氛圍氣體切換為從爐的 出口側(cè)供給的工序。
13.—種含Cr鎳基合金管，其特征在于，在含Cr鎳基合金管的內(nèi)表面上，形成有厚度為 0. 2 1. 5 y m，并且滿足下述(2)式所規(guī)定關(guān)系的鉻氧化被膜，tl-t2 ^ 0. 5um ... (2)其中，tl和t2為管兩端各自的鉻氧化被膜的厚度，單位為P m ；以質(zhì)量％計(jì)，所述含Cr鎳基合金管含有C :0. 15%以下、Si :1.00%以下、Mn :2. 0%以 下、P 0. 030% 以下、S 0. 030% 以下、Cr 10. 0 40. 0%, Fe 4. 0 15. 0%, Ti 0. 5% 以 下、Cu 0. 50%以下和A1 2. 00%以下，并且剩余部分由Ni和雜質(zhì)組成。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的含Cr鎳基合金管，其特征在于，含Cr鎳基合金管含有選自 下述組中的至少一種元素來(lái)代替一部分Ni，1組以質(zhì)量％計(jì)，Nb和/或Ta的任意單獨(dú)或合計(jì)為3. 15 4. 15%2組以質(zhì)量％計(jì)，Mo為8 10%。
15.根據(jù)權(quán)利要求
13或14所述的含Cr鎳基合金管，其特征在于，含Cr鎳基合金管用作核電站用部件。
專利摘要
為了在含Cr鎳基合金管的內(nèi)表面上，廉價(jià)并且均勻地形成鉻氧化被膜，在由二氧化碳?xì)怏w和非氧化性氣體組成的氛圍氣體中加熱含Cr鎳基合金管，并在含Cr鎳基合金管內(nèi)表面上，形成由鉻氧化物形成的厚度為0.2～1.5μm的氧化被膜。氛圍氣體也可以含有5vol％以下的氧氣和/或7.5vol％以下的水蒸氣來(lái)代替一部分二氧化碳?xì)怏w。
文檔編號(hào)C23C8/12GKCN101421431 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 200780013085
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2007年4月9日
發(fā)明者廣畑憲明, 來(lái)村和潔, 神崎學(xué) 申請(qǐng)人:住友金屬工業(yè)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (2), 非專利引用 (1),