[发明专利]镍材及镍材的制造方法

说明书

本发明提供具有优异的耐腐蚀性和高强度的镍材及其制造方法。本实施方式的镍材具有以下的化学组成：以质量％计含有C：0.001～0.20％、Si：0.15％以下、Mn：0.50％以下、P：0.030％以下、S：0.010％以下、Cu：0.10％以下、Mg：0.15％以下、Ti：0.005～1.0％、Nb：0.040～1.0％、Fe：0.40％以下、sol.Al：0.01～0.10％、和N：0.0010～0.080％，余量由Ni和杂质组成，且满足式(1)和式(2)。0.030≤(45/48)Ti+(5/93)Nb‑(1/14)N0.25(1)0.030(3/48)Ti+(88/93)Nb‑(1/12)C(2)此处，在式(1)和式(2)中的各元素符号处代入对应的元素的含量(质量％)。

技术领域

本发明涉及镍材及镍材的制造方法，更详细而言，涉及化学工厂用镍材和化学工厂用镍材的制造方法。

背景技术

镍在碱中的耐腐蚀性优异，进而在高浓度的氯化物环境下的耐腐蚀性优异。因此，镍材作为苛性钠、氯乙烯的制造设备等各种化学工厂中的构件(无缝管、焊接管、板材等)而被利用。

这些设备中，镍材大多进行焊接而被利用。

镍材中以杂质元素的形式含有碳(C)。然而，镍中的C的固溶极限低。因此，如果在高温下长时间使用镍材，则C会在晶界中析出。另外，对镍材实施焊接的情况下，有时会由于焊接时的热影响而导致C在晶界析出。这些情况下，有时镍材会发生脆化、耐腐蚀性降低。

ASTM B161“Standard Specification for Nickel Seamless Pipe and Tube”和ASTM B163“Standard Specification for Seamless Nickel and Nickel AlloyCondenser and Heat-Exchanger Tubes”中，将通常的镍材中的C含量限定为0.15％以下。通常的镍材例如为上述ASTM标准中的UNS编号：N02200。与之相对，在高温下长时间使用的用途中，进一步降低了C含量的镍材被实用化。进一步降低了C含量的镍材例如为上述ASTM标准中的UNS编号：N02201。N02201的C含量为0.02％以下。

然而，即使是N02201那样的低C含量的镍材，在高温下长时间使用的过程中，以杂质的形式包含的C也会在晶界中析出(晶界析出)，耐腐蚀性有时降低。

国际公开第2008/047869号(专利文献1)公开了在镍材中抑制高温下的C的晶界析出的技术。

专利文献1中公开的镍材以质量％计含有C：0.003～0.20％、并且以满足(12/48)Ti+(12/93)Nb+(12/51)V+(12/181)Ta-C≥0的量含有总量低于1.0％的Ti、Nb、V和Ta中的1种或2种以上，余量为Ni和杂质。专利文献1中，使镍材中含有Ti、Nb、V和Ta等，将C以碳化物的形式固定于晶粒内。专利文献1中记载了由此高温下的C的晶界析出被抑制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2008/047869号

非专利文献

非专利文献1：ASM INTERNATIONAL、Binary Alloy Phase Diagrams、2ndEdition、第2卷

非专利文献2：大野悟他著、研究论文“氢、氮对镍焊接金属的孔隙生成的影响”、焊接学会志、1979年、第48卷、第4号、第223页～第229页

发明内容

发明要解决的问题