(57)【要約】【課題】耐高温腐食性に加え、耐バナジウムアタック性に優れた合金を提供すること。また、耐バナジウムアタック合金の優れた耐バナジウムアタック性を備えた構造体を提供すること。【解決手段】本発明に係る耐バナジウムアタック合金は、Ｃｒ：１７〜４５ｗｔ％、Ｓｉ：１．０〜４．０ｗｔ％を含有し、残部がＮｉおよび不可避的不純物からなることを特徴とするものである。また、本発明に係る耐バナジウムアタック合金は、Ｃｒ：１７〜４５ｗｔ％、Ｓｉ：１．０〜４．０ｗｔ％、Ｆｅ：０を超えて１０ｗｔ％以下を含有し、残部がＮｉおよび不可避的不純物からなることを特徴とするものである。また、本発明に係る耐バナジウムアタック合金は、前記成分の他に、固溶限界以下のＹを含有することを特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｒ：１７〜４５ｗｔ％、Ｓｉ：１．０〜４．０ｗｔ％を含有し、残部がＮｉおよび不可避的不純物からなることを特徴とする、耐バナジウムアタック合金。
【請求項２】
Ｃｒ：１７〜４５ｗｔ％、Ｓｉ：１．０〜４．０ｗｔ％、Ｆｅ：０を超えて１０ｗｔ％以下を含有し、残部がＮｉおよび不可避的不純物からなることを特徴とする、耐バナジウムアタック合金。
【請求項３】
請求項１または２に記載された耐バナジウムアタック合金において、更にＹを含有し、該Ｙの含有量は当該耐バナジウムアタック合金に対する固溶限界以下であることを特徴とする、耐バナジウムアタック合金。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載された耐バナジウムアタック合金によって形成されていることを特徴とする、耐バナジウムアタック構造体。
【請求項５】
基材表面に、請求項１から３のいずれか一項に記載された耐バナジウムアタック合金によって形成された被覆層が設けられていることを特徴とする、耐バナジウムアタック構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バナジウムを含有する燃料を用いる発電用油焚きボイラ等において高温腐食環境下で使用される耐バナジウムアタック性に優れた合金、および当該合金を基材表面に備えた耐バナジウムアタック性に優れた構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電用油焚きボイラでは、その燃料として重油、原油等の石油系燃料が用いられるが、省資源およびコスト削減の観点から、前記重油、原油等に替わる燃料としてオリマルジョン等の低質油の利用が拡大している。
【０００３】
オリマルジョンは、ベネズエラのオリノコ川流域で産出される天然オリノコをエマルジョン化したものであり、重油に近い性質を有している。しかし、オリマルジョン中には、その原料である天然オリノコに由来するバナジウム、ナトリウム等の重金属が重油よりも多く含まれているため、金属の高温腐食を発生させやすい。特に、バナジウム化合物あるいはバナジウム化合物とナトリウム塩の複合化合物による高温腐食はバナジウムアタックと呼ばれ、加速酸化による激しい腐食を発生させる。
【０００４】
ここで、発電用油焚きボイラに用いられる過熱器管、再熱器管等の６００℃程度の高温腐食環境下で使用される構造体を構成する素材としては、例えば、２５Ｃｒ−２０ＮｉといったＦｅ基耐食合金が用いられている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−３２７００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、発電用油焚きボイラの燃料として重油、原油等に替えてオリマルジョンを採用したことによって前記バナジウムアタックによる腐食が増大し、従来のＦｅ基耐食合金では前記過熱器管等に要求される使用寿命が果たせなくなっている。そのため、耐高温腐食性および耐バナジウムアタック性に優れた合金の開発が望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、耐高温腐食性に加え、耐バナジウムアタック性に優れた合金を提供することである。また、その耐バナジウムアタック合金の優れた耐バナジウムアタック性を備えた構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
バナジウムアタックの作用機構には、比較的低融点の五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５：融点６９０℃）等の５価のバナジウム（Ｖ５＋）が酸化剤となる加速酸化機構（第１の作用機構）によるものと、バナジウム化合物とナトリウム塩等との複合化合物（融点５００〜７００℃程度）の溶融・凝固による構造変化が原因となってＯ２が酸化剤として働く加速酸化機構（第２の作用機構）によるものとがある。
【０００８】
従来（特許文献１）の合金はＦｅ基耐食合金であり、Ｆｅ／Ｆｅ２＋の酸化還元電位がＶ５＋／Ｖ４＋の酸化還元電位よりも低いため、５価のバナジウム（Ｖ５＋）による酸化を受け易い。一方、Ｎｉ／Ｎｉ２＋の酸化還元電位はＶ５＋／Ｖ４＋の酸化還元電位よりも高いため、５価のバナジウム（Ｖ５＋）はＮｉに対して酸化剤として作用することができない。このことに基づき、前記第１の作用機構を抑制するため、本発明に係る耐バナジウムアタック合金をＮｉ基合金とした。
【０００９】
次に、前記第２の作用機構について更に詳しく説明する。  
第２の作用機構は、燃料中にバナジウムとナトリウムが含まれる場合に形成されるバナジウム化合物とナトリウム塩等の複合化合物の溶融または凝固による構造変化が原因となるものである。バナジウム化合物とナトリウム塩の複合化合物としては、例えばバナジル・バナジン酸塩（ｍＮａ２Ｏ・（ｎ−ｐ）Ｖ２Ｏ５・ｐＶ２Ｏ４）が挙げられる。
【００１０】
前記複合化合物は、溶融する際に酸素（Ｏ２）を吸収して他の化合物に変化し、凝固する際に酸素（Ｏ２）を発生して元に戻る可逆反応を示す。例えば、バナジル・バナジン酸塩（ｍＮａ２Ｏ・（ｎ−ｐ）Ｖ２Ｏ５・ｐＶ２Ｏ４）はバナジン酸塩（ｍＮａ２Ｏ・ｎＶ２Ｏ５）へ変化する際に酸素（Ｏ２）を吸収する［（１）式］。
【００１１】
【化１】
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このような複合化合物は比較的低融点（５００〜７００℃程度）であるため、発電用油焚きボイラに用いられる過熱器管、再熱器管等の使用温度である６００℃近辺では溶融状態、あるいは半溶融状態となる。したがって、前記バナジル・バナジン酸塩（ｍＮａ２Ｏ・（ｎ−ｐ）Ｖ２Ｏ５・ｐＶ２Ｏ４）およびバナジン酸塩（ｍＮａ２Ｏ・ｎＶ２Ｏ５）の場合には、酸素を吸収して溶融したバナジン酸塩（ｍＮａ２Ｏ・ｎＶ２Ｏ５）が金属表面に付着し、その金属が冷却された際には酸素を放出してバナジル・バナジン酸塩（ｍＮａ２Ｏ・（ｎ−ｐ）Ｖ２Ｏ５・ｐＶ２Ｏ４）となって凝固することとなる。この放出される酸素（Ｏ２）が酸化剤として働く加速酸化機構が第２の作用機構である。
【００１２】
この第２の作用機構に鑑みて、本発明に係る耐バナジウムアタック合金は、高温条件下において、酸素（Ｏ２）と反応して化学的に安定、且つ高い耐食性を示す酸化皮膜を形成するＣｒを含有し、更に、Ｓｉを含有させたものである。Ｓｉは、Ｃｒ酸化皮膜の内側にＳｉＯ２保護皮膜の連続層を形成し、該Ｃｒ酸化皮膜を安定させる作用を奏する元素である。
【００１３】
より具体的には、本発明の第１の態様に係る耐バナジウムアタック合金の発明は、Ｃｒ：１７〜４５ｗｔ％、Ｓｉ：１．０〜４．０ｗｔ％を含有し、残部がＮｉおよび不可避的不純物からなることを特徴とするものである。
【００１４】
次に、各合金元素の含有率を上記の範囲に限定した理由について説明する。  
（１）Ｃｒは、高温強度を向上させるのに有効な上、合金が高温条件下に曝された際に、該合金表面に酸化皮膜を形成して耐高温腐食性の向上に優れた効果を示す。そこで、高温腐食環境下で十分な耐食性を得られるように、含有量の下限を１７ｗｔ％とした。しかし、過度に添加すると、金属間化合物の析出を促進して靭性を低下させる上、Ｃｒ炭化物の析出を促進して耐食性をかえって低下させるので、上限を４５ｗｔ％とした。より実効性を持って耐高温腐食性を高め、更に靭性の低下を抑えられる範囲としては１８ｗｔ％〜３５ｗｔ％であることが好ましい。
【００１５】
（２）Ｓｉは、合金が高温条件下に曝された際に、耐高温腐食性向上に有効なＣｒ酸化皮膜の内側にＳｉＯ２保護皮膜を形成し、該Ｃｒ酸化皮膜を安定させる作用を奏する。前記ＳｉＯ２保護皮膜の連続層を形成させるため、Ｓｉは１ｗｔ％以上含有することが好ましい。一方、含有量が多くなるとσ相の時効析出を促進して材料の靭性を低下させるので、上限を４ｗｔ％とした。
【００１６】
（３）Ｎｉは、Ｎｉ／Ｎｉ２＋の酸化還元電位がＶ５＋／Ｖ４＋の酸化還元電位よりも高いため、５価のバナジウム（Ｖ５＋）による酸化作用を受けない。また、Ｎｉは、母相の安定化、および耐高温腐食性の向上に有効な元素である。加えて、母相の靭性を向上させる作用がある。本発明に係る耐バナジウムアタック合金はＮｉ基合金であるので、５価のバナジウム（Ｖ５＋）による酸化作用を受けにくい上、発電用油焚きボイラの過熱器管等における使用温度によりある程度の金属間化合物が析出しても十分な靭性が確保できるものである。
【００１７】
なお、高温強度の確保を目的として、耐バナジウムアタック性を損なわない範囲でＣを添加することも可能である。Ｃの添加量は、０．０５〜０．５ｗｔ％であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の第２の態様に係る耐バナジウムアタック合金の発明は、Ｃｒ：１７〜４５ｗｔ％、Ｓｉ：１．０〜４．０ｗｔ％、Ｆｅ：０を超えて１０ｗｔ％以下を含有し、残部がＮｉおよび不可避的不純物からなることを特徴とするものである。
【００１９】
Ｆｅは、前述の通り、Ｆｅ／Ｆｅ２＋の酸化還元電位がＶ５＋／Ｖ４＋の酸化還元電位よりも低いため、５価のバナジウム（Ｖ５＋）による酸化を受け易い。しかしながら、その含有量を０を超えて１０ｗｔ％以下とすることにより、耐高温腐食性および耐バナジウムアタック性の点で実用上は問題がないことを確認している。すなわち、Ｎｉの含有量を低く抑えることにより、当該耐バナジウムアタック合金の製造コストを削減できるとともに、第一の態様と同様の作用効果を奏する耐バナジウムアタック合金を得ることが可能である。
【００２０】
また、本発明の第３の態様に係る耐バナジウムアタック合金の発明は、第１の態様または第２の態様に記載された耐バナジウムアタック合金において、更にＹを含有し、該Ｙの含有量は当該耐バナジウムアタック合金に対する固溶限界以下であることを特徴とするものである。
【００２１】
Ｙ等の希土類元素は、その微量添加によって酸化皮膜の密着性を向上させることが知られている。このメカニズムを以下に説明する。  
Ｙ等の希土類元素の酸化物生成の標準自由エネルギーΔＧ°は負に大きく、低い平衡酸素分圧で酸化物が生成されるため、合金／酸化物界面で選択的に酸化されて内部酸化物を形成しやすい。
【００２２】
ここで、Ｃｒ、ＳｉおよびＹの酸化物生成の標準自由エネルギーΔＧ°の大きさはＣｒ＞Ｓｉ＞Ｙである。したがって、合金中にＣｒ、ＳｉおよびＹが含まれていると、最も低い平衡酸素分圧で生成するＹの酸化物（Ｙ２Ｏ３）が合金内部の深い位置に筋状、あるいは粒状に形成される。Ｙよりも高い平衡酸素分圧、且つ、Ｃｒよりも低い平衡酸素分圧で生成するＳｉの酸化物（ＳｉＯ２）は、Ｙよりも表層に近い合金内部の位置で酸化物を形成する。更に、最も平衡酸素分圧を要するＣｒ酸化物（Ｃｒ２Ｏ３）は合金の表層に酸化皮膜として形成される。
【００２３】
このとき、Ｙの酸化物（Ｙ２Ｏ３）の内部酸化によって、ＳｉおよびＣｒの内部酸化も促進され、ＳｉおよびＣｒの酸化皮膜の下部が筋状となる［参考：図２（Ａ）］。この構造によってＳｉＯ２およびＣｒ２Ｏ３の酸化皮膜の密着性が向上されるため、この効果はkeying-on effect（楔止め効果）と呼ばれている。
【００２４】
一方、Ｙを過度に加えると、マトリックス中にＳｉとＹとの濃縮相が析出し、その濃縮相が腐食の起点となることが分かった。すなわち、前記keying-on effectには、合金中に固溶しているＹが寄与し、該keying-on effectは、Ｙの固溶限界で最大の効果を発揮すると考えられる。したがって、Ｙを含有させる量は、当該耐バナジウムアタック合金に対する固溶限界以下とする。耐バナジウムアタック合金に対する固溶限界は、当該合金中に含まれる他の元素の含有量と、該耐バナジウムアタック合金が使用される温度によって決められるものである。
【００２５】
合金中に含まれる他の元素の含有量と当該合金の使用温度によって決められるＹの固溶限界の値は、Thermo-calc（Thermo-calc software AB社製）等の合金の状態図計算ソフトを用いることにより予測値を求めることができる。本発明におけるＹの固溶限界の値には、前記計算ソフトを用いて求めた予測値を目安とすることができる。
【００２６】
本発明によれば、第１の態様または第２の態様に記載された耐バナジウムアタック合金に、該合金に対する固溶限界以下のＹを含有させることにより、keying-on effect（楔止め効果）によってＳｉ酸化皮膜およびＣｒ酸化皮膜の密着性を増加させることができるため、安定した酸化皮膜を形成することが可能となり、耐高温腐食性および耐バナジウムアタック性を更に高めることができる。
【００２７】
また、本発明の第４の態様に係る耐バナジウムアタック構造体の発明は、第１の態様乃至第３の態様のいずれか一つに記載された耐バナジウムアタック合金によって形成されていることを特徴とするものである。  
本発明によれば、第１の態様乃至第３の態様のいずれか一つに記載された耐バナジウムアタック合金の優れた耐バナジウムアタック性を備えた耐バナジウムアタック構造体を得ることができる。
【００２８】
また、本発明の第５の態様に係る耐バナジウムアタック構造体の発明は、基材表面に、第１の態様乃至第３の態様のいずれか一つに記載された耐バナジウムアタック合金によって形成された被覆層が設けられていることを特徴とするものである。  
本発明によれば、第４の態様と同様の作用効果を奏する耐バナジウムアタック構造体を、低コスト且つ簡便に得ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、５価のバナジウム（Ｖ５＋）による酸化作用による加速酸化機構（第１の作用機構）と、バナジウム化合物とナトリウム塩等の複合化合物が溶融または凝固することによって構造変化する際に生じる酸素（Ｏ２）による加速酸化機構（第２の作用機構）と、による激しい腐食（バナジウムアタック）を抑制し、優れた耐高温腐食性を有する合金を得ることができる。また、基材表面に、耐バナジウムアタック合金によって形成された被覆層を設けることによって、優れた耐バナジウムアタック性を備えた耐バナジウムアタック構造体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
《試験片作製方法》
実施例１〜実施例３に係る耐バナジウムアタック合金試験片の化学組成は表１に示した通りであり、ＳＳ４００（一般構造用圧延鋼）製の鋳型を用い、１８０ｍｍ×１１０ｍｍ×１５ｍｍサイズの鋳造材を高周波真空溶解炉において溶製して各組成の試験片を作製した。
【００３１】
作製した試験片に対し、後述する高温腐食試験（耐食性評価）を行った。また、高温腐食試験後の試験片に対して腐食界面の観察および分析を行った。なお、実施例１〜実施例３の比較例として、表１に示す比較例１および比較例２の組成の合金についても、高温腐食試験および耐高温腐食試験後の腐食界面の観察および分析を行った。
【００３２】
【表１】
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【００３３】
《高温腐食試験：耐食性評価方法》
Ｖ２Ｏ５−Ｎａ２ＳＯ４合成灰塗布高温腐食試験学振法に準拠し、下記の条件により高温腐食試験を行った。該高温腐食試験を実施した後の試験片の脱スケールは、３％過マンガン酸カリウム＋５％水酸化ナトリウム水溶液と、５％クエン酸アンモニウム水溶液中で交互に煮沸することによって行った。脱スケール後、試薬塗布面積当たりの重量減少を算出し、この腐食減量（ｍｇ／ｃｍ２）をもって耐食性評価の指標とした。  
＜試験条件＞
試験片形状／寸法：  板材／１０ｍｍ×１０ｍｍ×２ｍｍ
灰条件：  ８５ｗｔ％  Ｖ２Ｏ５−１５ｗｔ％  Ｎａ２ＳＯ４混合試薬を
２０ｍｇ／ｃｍ２の割合で試験片上面に塗布
３ｍｍの深さに埋没
試験温度／保持時間／雰囲気：  ８００℃／２０ｈ／大気中
【００３４】
《腐食界面観察および分析》
前記高温腐食試験後の試験片表面に対し、金属／腐食スケール界面付近の断面を鏡面研磨し、ＳＥＭによる観察およびＥＰＭＡによる分析を行った。  
表２に高温腐食試験後の各試験片の腐食減量の測定値を示す。図１は高温腐食試験結果を示すグラフである。図２は、実施例１〜実施例３に係る耐バナジウムアタック合金におけるＹの含有量と腐食減量の関係を示す図である。また、図３は、高温腐食試験後の試験片の金属／腐食スケール界面付近の断面のＳＥＭによる観察およびＥＰＭＡによる相分析の結果を示す模式図であり、（Ａ）は実施例２の耐バナジウムアタック合金、（Ｂ）は比較例２の合金についての分析結果である。
【００３５】
【表２】
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【００３６】
バナジウムを多量に含む灰条件での８００℃における高温腐食試験では、図１および表２に示されるように、実施例１〜実施例３の耐バナジウムアタック合金の腐食減量（ｍｇ／ｃｍ２）は、比較例の腐食減量の５分の１〜３分の１程度に抑えられており、優れた耐食性を有していると言える。
【００３７】
これは、本実施例１では２ｗｔ％のＳｉが含有されていることによって、高温条件下に曝された際に、図３（Ａ）のように、Ｃｒ酸化皮膜の内側にＳｉＯ２保護皮膜の連続層が形成され、該Ｃｒ酸化皮膜を安定させる作用を奏するためである。Ｓｉが含有されていない比較例２では、図３（Ｃ）のように、Ｃｒ酸化皮膜の内側にＳｉＯ２保護皮膜が形成されない。また、ＳｉＯ２保護皮膜の連続層を形成するために十分な量のＳｉが含有されていない比較例１も、比較例２と同様であると考えられる。
【００３８】
実施例２および実施例３においては、更に、合金／酸化物界面で選択的に酸化されて内部酸化物を形成しやすいＹを含有させているため、その酸化物（Ｙ２Ｏ３）が合金内部の深い位置に図３（Ｂ）に示されるような楔状に形成され、keying-on effect（楔止め効果）と呼ばれる効果によってＳｉＯ２およびＣｒ２Ｏ３の酸化皮膜の密着性を向上させる。
【００３９】
ここで、図２は、実施例１〜実施例３に係る耐バナジウムアタック合金におけるＹの含有量と腐食減量の関係を示す図である。実施例１〜実施例３のうち、Ｙの添加量が０．５ｗｔ％である実施例２において、腐食減量の値が最小（６．５０ｍｇ／ｃｍ２）となった。一方、Ｙを１ｗｔ％添加した実施例３では、前記keying-on effectによって比較例に比べて優れた耐食性を示すものの、オーステナイト素地中にＳｉとＹの濃縮相が析出し、その濃縮相が腐食の起点となっていた。
【００４０】
すなわち、Ｙを含有させることにより得られるkeying-on effectには、合金に固溶しているＹが寄与し、耐バナジウムアタック合金に対する固溶限界のＹを含有させた場合に該合金の耐食性は最大（腐食減量の値が最小）となり、固溶限界を超えてＹを含有すると、前記オーステナイト素地中へのＳｉとＹの濃縮相の析出により耐食性が低下することが示唆される。
【００４１】
実施例１〜実施例３において共通であるＹを除く構成元素の組成の場合、８００℃におけるＹとＳｉの濃縮相が析出しない最大のＹの含有量（Ｙの固溶限界）を、合金の状態図計算ソフト［Thermo-calc（Thermo-calc software AB社製）］を用いて計算したところ０．４６ｗｔ％であった。この値は、本実施例の実験の結果に基づいて得られたＹの固溶限界０.５ｗｔ％とほぼ一致しているため、前記合金の状態図計算ソフトを用いて求めた予測値を目安とすることも可能である。
【００４２】
尚、耐バナジウムアタック合金に対するＹの固溶限界は、当該合金中に含まれる他の元素の含有量と、該耐バナジウムアタック合金が使用される温度によって決められる。実施例１〜実施例３において共通であるＹを除く構成元素の組成の場合、８００℃以外の温度におけるＹの固溶限界を計算すると、例えば、６００℃において０．１６ｗｔ％、６５０℃において０．１９ｗｔ％のように変化する。したがって、実施例２の耐バナジウムアタック合金は、８００℃において高い耐バナジウムアタック性を示す合金であるが、６００℃あるいは６５０℃で使用する際には、実施例２の耐バナジウムアタック合金よりもＹの含有量を低減させた合金を製造することが望ましい。
【００４３】
《耐バナジウムアタック構造体の製造》
発電用油焚きボイラに用いられる過熱器管、再熱器管等を、高い耐バナジウムアタック性を有する耐バナジウムアタック合金を素材とする耐バナジウムアタック構造体によって構成することにより、バナジウム、ナトリウム等の重金属が含まれる高温腐食雰囲気下において長期間安定して使用することが可能となる。
【００４４】
前記耐バナジウムアタック構造体は、高い耐バナジウムアタック性を有する耐バナジウムアタック合金自体で形成することができる。また、基材表面に、前記耐バナジウムアタック合金によって形成された被覆層を設けることによって形成することもできる。以上、２種類の耐バナジウムアタック構造体の製造方法について以下に説明する。
【００４５】
＜耐バナジウムアタック合金自体で形成する場合＞
前記耐バナジウムアタック構造体は、高い耐バナジウムアタック性を有する耐バナジウムアタック合金を用い、引抜き加工、押出し加工等の塑性加工法や、金型鋳造や遠心鋳造等の鋳造加工法等の公知の方法によって形成することができる。前記加工法は、製造する構造体に応じて適宜選択される。
【００４６】
例えば、発電用油焚きボイラ用の過熱器管には、電縫鋼管または継目無鋼管等が用いられる。前記電縫鋼管は、広幅の鋼帯を幅方向に丸めて円形に変形させ、幅方向の端部に局部的な電流を流すことによって接合する電気抵抗溶接法によって接合されて形成される鋼管である。耐バナジウムアタック合金によって形成された広幅の鋼帯を幅方向に丸めて円形に変形させ、電気抵抗溶接法によって接合することによって、高い耐バナジウムアタック性を有する発電用油焚きボイラ用の過熱器管を製造することができる。
【００４７】
また、前記継目無鋼管は継目の無い（シームレス）鋼管であり、熱間押出法や熱間穿孔法によって形成することができる。しかし、本発明に係る耐バナジウムアタック合金は、Ｓｉの含有量の高さに起因して、熱間押出法や熱間穿孔法を採用するためには靭性が低く、難加工性である場合がある。したがって、継目無鋼管を製造する際には、加工する耐バナジウムアタック合金の靭性に応じた製造方法を選択することが好ましい。
【００４８】
＜基材表面に耐バナジウムアタック合金によって形成された被覆層を設ける場合＞
高い耐バナジウムアタック性を有する耐バナジウムアタック合金によって形成された被覆層を基材表面に設けることによって、高い耐バナジウムアタック性を有する構造体を低コスト、且つ簡便に製造することができる。基材としては、ＳＫＤ６１（ＪＩＳ規格）、５Ｃｒ−２．５Ｍｏ−Ｖ鋼等の高温強度および靭性に優れた材料が用いられる。
【００４９】
前記基材に設けられる耐バナジウムアタック合金の被覆層は、２〜３ｍｍの厚みで形成することが望ましい。該被覆層を形成する方法は、粉末ＨＩＰ成形法、肉盛り溶接法、コールドスプレー法、溶射法等から適宜選択される。特に、粉末ＨＩＰ成形法は、耐バナジウムアタック合金の粉末を、基材表面に高温・加圧下で焼結させる方法であり、形成された皮膜が密でむらが無く、強度の高い皮膜を形成することができる点で優れている。また、肉盛り溶接法では重層皮膜が可能であり、より強度の高い皮膜を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、発電用油焚きボイラを構成する過熱器管、再熱器管等のバナジウム化合物を含有する高温ガス雰囲気下に曝される構造体を形成する耐バナジウムアタック合金として利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る耐バナジウムアタック合金と従来の合金の高温腐食試験結果を示すグラフである。
【図２】実施例１〜実施例３に係る耐バナジウムアタック合金におけるＹの含有量と腐食減量の関係を示す図である。
【図３】高温腐食試験後の試験片の金属／腐食スケール界面付近の断面のＥＰＭＡによる相分析の結果を示す模式図である。（Ａ）は実施例１の耐バナジウムアタック合金、（Ｂ）は実施例２の耐バナジウムアタック合金、（Ｃ）は比較例２の合金についての分析結果である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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