(57)【要約】【課題】  熱的安定性、熱間加工性、時効後の靭性を有するオーステナイト系耐熱鋼を提供する。【解決手段】  質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１０％、Ｓｉ：０．２０〜１．００％、Ｍｎ：１．００〜２．５０％、Ｎｉ：９．５〜３２．５％、Ｃｒ：１３．０〜２５．０％、Ｍｏ：０．０１〜２．００％、Ａｌ：０．０５％以下、Ｎｂ：０．１０〜０．８０、Ｗ：５．００〜９．００％、Ｎ：０．００５〜０．０１５％、Ｂ：０．００１〜０．００５％を含有し、さらに、Ｔｉ：０．５００％以下、Ｖ：０．２０％以下、Ｔａ：１．０００％以下のうちの１種以上を有し、｛（［Ｍｏ］＋０．５［Ｗ］）／５｝＋｛（１５［Ｃ］＋１３［Ｎ］）／（３．８［Ｔｉ］＋１．９［Ｎｂ］＋３．５［Ｖ］＋１．１［Ｔａ］）｝＝１．５〜４．０、および、式２：（［Ｃｒ］＋３［Ｍｏ］−１５．８）／［Ｎｉ］≦０．２５で、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなり、加工性、高温強度および時効後の靱性に優れたオーステナイト系耐熱鋼。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１０％、Ｓｉ：０．２０〜１．００％、Ｍｎ：１．００〜２．５０％、Ｎｉ：９．５〜３２．５％、Ｃｒ：１３．０〜２５．０％、Ｍｏ：０．０１〜２．００％、Ａｌ：０．０５％以下、Ｎｂ：０．１０〜０．８０、Ｗ：５．００〜９．００％、Ｎ：０．００５〜０．０１５％、Ｂ：０．００１〜０．００５％を含有し、さらに、Ｔｉ：０．５００％以下、Ｖ：０．２０％以下、Ｔａ：１．０００％以下であるＴｉ、Ｖ、Ｔａのうちの１種以上を含有し、さらに不可避不純物として、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｕ：０．１０％以下を含有し、残部Ｆｅおよび上記以外の不可避不純物からなり、式１：｛（［Ｍｏ］＋０．５［Ｗ］）／５｝＋｛（１５［Ｃ］＋１３［Ｎ］）／（３．８［Ｔｉ］＋１．９［Ｎｂ］＋３．５［Ｖ］＋１．１［Ｔａ］）｝＝１．５〜４．０、および式２：（［Ｃｒ］＋３［Ｍｏ］−１５．８）／［Ｎｉ］≦０．２５、の両式を満足し、かつ、熱的安定性の高い微細炭化物、金属間化合物、単金属相のうちの１種以上が７００℃のときの面積率で析出している割合が５％以上、熱間加工による絞り値が７０％以上、高温破断強度が１００ＭＰａ以上、時効後のシャルピー衝撃値が３０Ｊ／ｃｍ2以上であることを特徴とする加工性、高温強度および時効後の靱性に優れたオーステナイト系耐熱鋼。
ただし、上記の式１および式２の［元素記号］は、上記化学成分中の各元素の１００分率中の数値である。
【請求項２】
質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１０％、Ｓｉ：０．２０〜１．００％、Ｍｎ：１．００〜２．５０％、Ｎｉ：９．５〜３２．５％、Ｃｒ：１３．０〜２５．０％、Ｍｏ：０．０１〜２．００％、Ａｌ：０．０５％以下、Ｎｂ：０．１０〜０．８０％、Ｗ：５．００〜９．００％、Ｎ：０．００５〜０．０１５％、Ｂ：０．００１〜０．００５％を含有し、さらに、Ｔｉ：０．５００％以下、Ｖ：０．２０％以下，Ｔａ：１．０００％以下であるＴｉ、Ｖ、Ｔａのうちの１種以上を含有し、さらに、Ｃａ：０．０００１〜０．０２００％、Ｍｇ：０．０００１〜０．０２００％、ＲＥＭ：０．０００１〜０．０２００％であるＣａ、Ｍｇ、ＲＥＭのうちの１種以上を含有し、さらに不可避不純物として、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｕ：０．１０％以下を含有し、残部Ｆｅおよび上記以外の不可避不純物からなり、式１：｛（［Ｍｏ］＋０．５［Ｗ］）／５｝＋｛（１５［Ｃ］＋１３［Ｎ］）／（３．８［Ｔｉ］＋１．９［Ｎｂ］＋３．５［Ｖ］＋１．１［Ｔａ］）｝＝１．５〜４．０、および、式２：（［Ｃｒ］＋３［Ｍｏ］−１５．８）／［Ｎｉ］≦０．２５、の両式を満足し、かつ、熱的安定性の高い微細炭化物、金属間化合物、単金属相のうちの１種以上が７００℃のときの面積率で析出している割合が５％以上、熱間加工による絞り値が７０％以上、高温破断強度が１００ＭＰａ以上、時効後のシャルピー衝撃値が３０Ｊ／ｃｍ2以上であることを特徴とする加工性、高温強度および時効後の靱性に優れたオーステナイト系耐熱鋼。
ただし、上記の式１および式２の［元素記号］は、上記化学成分中の各元素の１００分率中の数値である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超々臨界圧石炭火力発電すなわち先進の超々臨界圧火力発電や石炭ガス化複合発電などに用いられる高強度ボイラ用鋼に関し、特に加工性、高温強度および時効後の靱性に優れたオーステナイト系耐熱鋼に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化対策として二酸化炭素の排出量の削減が求められている。ところで、石炭火力発電システムは、経済性と安定性が高い点から、主要な電力源として世界中で広く採用されている。しかし、二酸化炭素を最も多く排出する発電方式であるので、発電の効率化がより一層に求められている。
【０００３】
そこで、出願人は、コストを考慮したＦｅ基組成にて成分検討して、良好な高温クリープ強度および時効後の靱性（長時間にわたって時効した後の衝撃値を「時効後の靱性」という。）を有するオーステナイト系耐熱鋼が開発されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この鋼では、成分元素としてＮが０．０７％以上を必須とする高Ｎ材であり、熱間加工性と時効後の靱性の点で、なお、改善する必要がある。
【０００４】
他方、長期使用後の加工性に優れた高温用オーステナイト系ステンレス鋼で、ボイラの過熱器管や再熱器管、あるいは化学工業用の反応炉管などとして使用される鋼管、および耐熱耐圧部材として使用される鋼板、棒鋼、鍛鋼品などの素材として好適な長期使用後の加工性に優れた高温用オーステナイト系ステンレス鋼が開発されている（例えば、特許文献２参照。）。この鋼材は上記の鋼材と類似しているが、この鋼材も高Ｎ材であり、同じく熱間加工性と時効後の靭性の点で、なお、改善する必要がある。
【０００５】
さらに、７００℃以上の高温環境において優れたクリープ強度および靱性を有するとして、オーステナイト系耐熱鋼が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。しかしながら、この提案の鋼も、高温クリープ強度の点で、なお、改善する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５６６１００１号公報
【特許文献２】特許第４９４６７５８号公報
【特許文献３】特開２０１５−１８３２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
火力発電分野において、従来よりも発電効率を高めるためには、７００℃かつ１０万時間におけるクリープ強度が１００ＭＰａ以上である耐熱材料が必要である。これまでに、この目標を達成する材料は見出されているが、現在の候補材では、Ｎｉ含有量が４０質量％以上のＮｉ基合金であるので、合金コストが高く、経済性に乏しい。そこで、これらの観点からＦｅ基合金でも検討がされている。このＦｅ基合金の検討の中で、Ｎｉ量を削減して合金コストを抑えることはできるが、Ｎｉの減量によって脆化相であるσ相の析出が促されるので、この合金は高温保持した場合に著しく脆化する。さらに、高温強度が求められる材料は、当然ながら高温での変形抵抗が高いため、熱間加工性に乏しいことも課題である。
【０００８】
そこで、本願発明が解決しようとする課題は、目標のクリープ強度に加えて、合金コストを抑えながら、熱的安定性があり、良好な熱間加工性を有し、かつ、高温保持後も優れた靭性（以下、「時効後の靭性」という。）を有するオーステナイト系耐熱鋼を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための手段は、本願の請求項１の手段では、質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１０％、Ｓｉ：０．２０〜１．００％、Ｍｎ：１．００〜２．５０％、Ｎｉ：９．５〜３２．５％、Ｃｒ：１３．０〜２５．０％、Ｍｏ：０．０１〜２．００％、Ａｌ：０．０５％以下、Ｎｂ：０．１０〜０．８０、Ｗ：５．００〜９．００％、Ｎ：０．００５〜０．０１５％、Ｂ：０．００１〜０．００５％を含有し、さらに、Ｔｉ：０．５００％以下、Ｖ：０．２０％以下、Ｔａ：１．０００％以下であるＴｉ、Ｖ、Ｔａのうちの１種以上を含有し、さらに不可避不純物として、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｕ：０．１０％以下を含有し、残部Ｆｅおよび上記以外の不可避不純物からなり、式１：｛（［Ｍｏ］＋０．５［Ｗ］）／５｝＋｛（１５［Ｃ］＋１３［Ｎ］）／（３．８［Ｔｉ］＋１．９［Ｎｂ］＋３．５［Ｖ］＋１．１［Ｔａ］）｝＝１．５〜４．０、および式２：（［Ｃｒ］＋３［Ｍｏ］−１５．８）／［Ｎｉ］≦０．２５、の両式を満足し、かつ、熱的安定性の高い微細炭化物、金属間化合物、単金属相のうちの１種以上が７００℃のときの面積率で析出している割合が５％以上、熱間加工による絞り値が７０％以上、高温破断強度が１００ＭＰａ以上、時効後のシャルピー衝撃値が３０Ｊ／ｃｍ2以上であることを特徴とする加工性、高温強度および時効後の靱性に優れたオーステナイト系耐熱鋼である。
ただし、上記の式１および式２の［元素記号］は、上記の化学成分中の各元素の１００分率中の数値である。
【００１０】
請求項２の手段では、質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１０％、Ｓｉ：０．２０〜１．００％、Ｍｎ：１．００〜２．５０％、Ｎｉ：９．５〜３２．５％、Ｃｒ：１３．０〜２５．０％、Ｍｏ：０．０１〜２．００％、Ａｌ：０．０５％以下、Ｎｂ：０．１０〜０．８０％、Ｗ：５．００〜９．００％、Ｎ：０．００５〜０．０１５％、Ｂ：０．００１〜０．００５％を含有し、さらに、Ｔｉ：０．５００％以下、Ｖ：０．２０％以下、Ｔａ：１．０００％以下であるＴｉ、Ｖ、Ｔａのうちの１種以上を含有し、さらに、Ｃａ：０．０００１〜０．０２００％、Ｍｇ：０．０００１〜０．０２００％、ＲＥＭ：０．０００１〜０．０２００％下であるＣａ、Ｍｇ、ＲＥＭのうちの１種以上を含有し、さらに不可避不純物として、Ｐ：０．０４０％以下、Ｓ：０．０１０％以下、Ｃｕ：０．１０％以下を含有し、残部Ｆｅおよび上記以外の不可避不純物からなり、式１：｛（［Ｍｏ］＋０．５［Ｗ］）／５｝＋｛（１５［Ｃ］＋１３［Ｎ］）／（３．８［Ｔｉ］＋１．９［Ｎｂ］＋３．５［Ｖ］＋１．１［Ｔａ］）｝＝１．５〜４．０、および式２：（［Ｃｒ］＋３［Ｍｏ］−１５．８）／［Ｎｉ］≦０．２５、の両式を満足し、かつ、熱的安定性の高い微細炭化物、金属間化合物、単金属相のうちの１種以上が７００℃のときの面積率で析出している割合が５％以上、熱間加工による絞り値が７０％以上、高温破断強度が１００ＭＰａ以上、時効後のシャルピー衝撃値が３０Ｊ／ｃｍ2以上であることを特徴とする加工性、高温強度および時効後の靱性に優れたオーステナイト系耐熱鋼である。
ただし、上記の式１および式２の［元素記号］は、上記化学成分中の各元素の１００分率中の数値である。
【発明の効果】
【００１１】
上記の本願の請求項１の手段および請求項２の手段とすることで、合金コストを抑えながら、良好な熱間加工性を得ることができ、さらに式１の値の限定によってσ相の析出を抑えながら優れた高温クリープ破断強度を図って、熱的安定性の高い析出物を得ることができ、さらに式２の限定によってσ相の析出を抑えながら高温における長時間の時効後の靱性を確保することができるなどの、優れた効果を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本願の発明を実施するための形態の説明に先立って、本願発明の上記の請求項の手段における加工性と高温強度に優れたオーステナイト系耐熱鋼の化学成分の限定理由、不可避不純物であるＰ、Ｓ、Ｃｕの化学成分の限定理由、並びに式１および式２の限定理由について説明する。なお、これらにおける％は、質量％である。
【００１３】
Ｃ：０．０１〜０．１０％
Ｃは、固溶強化および微細炭窒化物生成による高温クリープ強度の向上に必要な元素である。このためには、Ｃは０．０１％以上を添加する必要がある。しかし、Ｃが０．１０％を超えると、粗大炭化物の生成を助長して、高温クリープ強度および時効後の靭性が劣化する。そこで、Ｃは０．０１〜０．１０％とする。
【００１４】
Ｓｉ：０．２０〜１．００％、好ましくは、Ｓｉ：０．２０〜０．９５％
Ｓｉは、精錬時の脱酸に必要な元素である。このために、Ｓｉは０．２０％以上を添加する必要がある。しかし、Ｓｉは１．００％を超えて含有しても上記の効果は飽和し、さらに、鋼中にσ相の生成を助長して時効後の靭性を劣化する。そこで、Ｓｉは０．２０〜１．００％とし、好ましくは、Ｓｉは０．２０〜０．９５％とする。
【００１５】
Ｍｎ：１．００〜２．５０％、好ましくは、Ｍｎ：１．００〜２．４５％
Ｍｎは、精錬時の脱酸に必要な元素であり、さらに鋼のオーステナイト安定化のために必要な元素である。そのために、Ｍｎは１．００％以上を添加する必要がある。しかし、Ｍｎは２．５０％を超えて含有しても、過剰な添加となってコストを上昇するだけである。そこで、Ｍｎは１．００〜２．５０％とし、好ましくは、Ｍｎ：１．００〜２．４５％とする。
【００１６】
Ｎｉ：９．５〜３２．５％
Ｎｉは、オーステナイト組織を安定化する元素である。そのために、Ｎｉは９．５％以上を含有させる必要がある。しかし、Ｎｉは高価な元素であるので、Ｎｉを３２．５％より多く含有すると高コストになる。そこで、Ｎｉは９．５〜３２．５％とする。
【００１７】
Ｃｒ：１３．０〜２５．０％
Ｃｒは、耐高温腐食性と耐水蒸気酸化性を向上させる元素である。そのために、Ｃｒは１３．０％以上を含有させる必要がある。しかし、Ｃｒは２４．０％を超えて含有させても、耐高温腐食性と耐水蒸気酸化性を向上させる効果は飽和し、かつσ相の生成を助長して時効後の靭性を劣化する。そこで、Ｃｒは１３．０〜２４．０％とする。
【００１８】
Ｍｏ：０．０１〜２．００％
Ｍｏは、固溶強化および微細析出物生成によって高温クリープ強度を向上させる元素である。そのために、Ｍｏは０．０１％以上を添加する必要がある。しかし、Ｍｏは２．００％を超えて多量に添加しても、固溶強化および高温クリープ強度を向上させる効果は飽和し、かつσ相の生成を助長して、時効後の靭性を劣化し、高コスト化する。そこで、Ｍｏは０．０１〜２．００％とする。
【００１９】
Ａｌ：≦０．０５％
Ａｌは、精錬時の脱酸のために添加される元素である。しかし、Ａｌが０．０５％を超えて添加されると、ＡｌＮ生成による時効後の靭性の劣化をもたらす。そこで、Ａｌは０．０５％以下とする。
【００２０】
Ｎｂ：０．１０〜０．８０％
Ｎｂは、微細析出物生成により高温クリープ特性を向上させる元素である。そのためには、Ｎｂは０．１０％以上を添加する必要がある。しかし、Ｎｂは０．８０％を超えて多量に添加しても、高温クリープ特性を向上させる効果は飽和し、σ相生成を助長して、時効後の靭性が劣化する。そこで、Ｎｂは０．１０〜０．８０％とする。
【００２１】
Ｗ：５．００〜９．００％
Ｗは、固溶強化、および微細析出物の生成により高温クリープ強度を向上させる元素である。そのためには、Ｗは５．００％以上を添加する必要がある。しかし、Ｗは９．００％を超えて含有させても、高温クリープ特性を向上させる効果は飽和し、かつσ相生成を助長して、時効後の靭性が劣化し、高コスト化する。そこで、Ｗは５．００〜９．００％とする。
【００２２】
Ｎ：０．００５〜０．０１５％
Ｎは、固溶強化、および微細炭窒化物生成により高温クリープ強度を向上させる元素である。そのためには、Ｎは０．００５％以上を添加する必要がある。しかし、Ｎは０．０１５％を超えて含有させても、高温クリープ強度を向上させる効果は飽和し、かつ窒化物の過剰生成により、熱間加工性および時効後の靱性が劣化する。そこで、Ｎは０．００５〜０．０１５％とする。
【００２３】
Ｂ：０．００１〜０．００５％
Ｂは、粒界強化により、高温クリープ強度および熱間加工性を向上させる元素である。そこで、Ｂは０．００１％以上添加する必要がある。しかし、Ｂは０．００５％を超えて含有されても、高温クリープ強度および熱間加工性を向上させる効果は飽和し、かつ過剰添加により熱間加工性を悪化する。そこで、Ｂは０．００１〜０．００５％とする。
【００２４】
Ｔｉ：０．５００％以下、好ましくはＴｉ：０．４８０％以下
Ｔｉは、０．５００％を超えて含有されると、鋼中に粗大炭窒化物の形成を助長し、金属間化合物を過剰に生成して、高温クリープ強度を低下し、時効後の靭性を劣化する。そこで、Ｔｉは０．５００％以下、好ましくは、Ｔｉは０．４８０％以下とする。
【００２５】
Ｖ：０．２０％以下
Ｖは、０．２０％を超えて含有されると、鋼中に粗大炭窒化物の形成を助長し、金属間化合物を過剰に生成して、高温クリープ強度を低下し、時効後の靭性を劣化する。そこで、Ｖは０．２０％以下とする。
【００２６】
Ｔａ：１．０００％以下
Ｔａは、１．０００％を超えて含有されると、鋼中に粗大炭窒化物の形成を助長し、金属間化合物を過剰に生成して、高温クリープ強度を低下し、時効後の靭性を劣化する。そこで、Ｔａは１．０００％以下とする。
【００２７】
なお、請求項１の手段の発明では、上記のＴｉ、Ｖ、Ｔａのうち１種以上を上記した範囲内で含有するものとする。
【００２８】
請求項２の手段において、Ｃａ：０．０２００％以下、Ｍｇ：０．０２００％以下、ＲＥＭ：０．０２００％以下のうちの１種以上
請求項２の手段の発明では、Ｃａ、Ｍｇ、ＲＥＭは、これらのいずれか１以上の元素が鋼中のＳを固定することにより、熱間加工性を改善するために必要とされる。そのためには、これらのそれぞれの元素のうちの１種以上を０．０２００％以下添加する必要がある。
【００２９】
Ｐ：０．０４０％以下
Ｐは、本願の請求項の手段の発明においては、不可避不純物として含有される元素である。ところで、Ｐは０．０４０％を超えて含有されると、鋼の熱間加工性を悪化する。そこで、Ｐは０．０４０％以下とする。
【００３０】
Ｓ：０．０１０％以下、好ましくは、Ｓ：０．００８％以下
Ｓは、本願の請求項の手段の発明においては、不可避不純物としての元素である。ところで、Ｓは０．０１０％を超えて含有されると、鋼の熱間加工性が悪化される。そこで、Ｓは０．０１０％以下とし、好ましくは、Ｓ：０．００８％以下とする。
【００３１】
Ｃｕ：０．１０％
Ｃｕは、本願の請求項の手段の発明においては、不可避不純物としての元素である。ところで、Ｃｕは０．１０％を超えて含有されると、鋼の熱間加工性が悪化される。そこで、Ｃｕは０．１０％以下とする。
【００３２】
式１＝｛（［Ｍｏ］＋０．５［Ｗ］）／５｝＋｛（１５［Ｃ］＋１３［Ｎ］）／（３．８［Ｔｉ］＋１．９［Ｎｂ］＋３．５［Ｖ］＋１．１［Ｔａ］）｝とするとき、式１：１．５〜４．０
式１の値が、１．５より下回ると、固溶強化する量と熱的安定な析出物の生成量が少なくなり、高温クリープ強度が劣化する。一方、式１の値が４．０を上回ると、σ相の生成が助長され、時効後の靭性が劣化する。そこで、式１は、１．５〜４．０とする。なお、式１に記載の［元素記号］は、上記の化学成分中の各元素の１００分率中の数値である。
【００３３】
式２＝（［Ｃｒ］＋３［Ｍｏ］−１５．８）／［Ｎｉ］とするとき、式２：０．２５以下
式２の値が０．２５を上回るとσ相の生成を助長して、時効後の靭性を劣化させる。そこで、式２は０．２５以下とする。なお、式２の［元素記号］は、上記の化学成分中の各元素の１００分率中の数値である。
【００３４】
熱的安定性の高い微細炭窒化物、金属間化合物、単金属相の１種以上の析出物が７００℃で析出している面積率の割合：５％以上
熱的安定性の高い析出物が７００℃で析出している面積率の割合が５％以上とする理由は、５％以上であれば、析出物が分散された状態となっているからである。
【００３５】
ここで、本願の発明を実施するための形態について、以下に実施例および比較例を含めて説明する。先ず、表１に示す実施例のＮｏ．１〜１６および表２に示す比較例のＮｏ．１７〜３８の供試材の化学成分の鋼を、それぞれ１００ｋｇずつを真空誘導溶解（ＶＩＭ）炉により溶製して１００ｋｇの鋼塊とした。次いで、これらの鋼塊を１２００〜１３００℃に加熱して均質化した。この均質化した鋼塊を割り出してグリーグル試験を実施した。一方、冷えた均質化した鋼塊を１１５０〜１２００℃に加熱して径２０ｍｍの棒鋼に鍛伸し、次いで固溶化熱処理として１２００〜１３００℃に加熱して１０分以上保持した後に水冷して熱処理して、熱間加工性、クリープ破断強度、時効後の靱性の材料特性評価の試験片を作製した。
【００３６】
【表１】
2017166004.tif 000002
【００３７】
【表２】
2017166004.tif 000003
【００３８】
表１に示す実施例におよび表２に示す比較例における析出物面積率は、上記の径２０ｍｍの棒鋼を使用して、固溶化処理した後、７００℃で３０００時間保持する熱処理を実施し、透過型電子顕微鏡にて析出物を観察することにより、同定した。このために、１００μｍ2視野にて、熱的安定性の低い粒界のＭ23Ｃ6型炭化物を除く、粒内に析出した炭窒化物、金属間化合物、および単金属相の面積率を測定した。各面積率は表１および表２に「析出物面積率（％）」として、その％を表記した。本願発明の析出物面積率の範囲を満足する値は５％以上である。
【００３９】
表１および表２における熱間加工性の評価は、上記で均質化した鋼塊を、径８ｍｍの棒鋼のグリーブル試験片に割り出し、グリーブル試験の実施で急速加熱して１１００℃の加工時の絞り値を熱間加工性の評価として、表１および表２の「熱間加工性」の欄に、絞り値が７０％以上を「○」と表記し、絞り値が７０％未満を「×」と表記した。
【００４０】
表１および表２における高温クリープ破断強度の評価は、上記で鍛伸した径２０ｍｍの棒鋼を使用して固溶化熱処理して、平行部径６ｍｍで評点距離３０ｍｍに加工して試験片とし、この試験片を用いて、７００℃、７５０℃、および８００℃で最長１万時間の破断試験を行ない、試験結果をラルソン−ミラー法（ｌａｒｓｏｎ−Ｍｉｌｌｅｒ  ｍｅｔｈｏｄ）のパラメーターで整理し、７００℃で１０万時間の時点の推定高温クリープ破断強度を求めた。推定高温クリープ破断強度の評価として、推定値が１００ＭＰａ以上を、表１および表２の「クリープ破断強度」の欄に「○」と表記し、推定値が１００ＭＰａ未満を、表１および表２の「クリープ破断強度」の欄に「×」と表記した。
【００４１】
表１および表２における時効後の靱性の評価は、上記で鍛伸した径２０ｍｍの棒鋼を使用して、固溶化熱処理後、７００℃、７５０℃、および８００℃で、最長１万時間の時効後の処理を施して、幅１０ｍｍ、２ｍｍＶノッチの衝撃試験片に加工した。この試験片を用いて、室温にてシャルピー衝撃試験を実施した。その結果をＯｒｒ−Ｓｈｅｒｂｙ−Ｄｏｒｎのパラメーターにて整理し、７００℃で１０万時間の時点の推定シャルピー衝撃値を求めた。推定シャルピー衝撃値が３０Ｊ／ｃｍ2以上を、時効後の靱性の評価として、表１および表２の「時効靱性」の欄に「○」と表記し、推定シャルピー衝撃値が３０Ｊ／ｃｍ2未満を表１および表２の「時効靱性」の欄に「×」と表記した。
【００４２】
表１および表２における、式１の値は、実施例のＮｏ．１〜１６では、いずれも請求項に規定する値の１．５〜４．０の範囲にあるが、比較例のＮｏ．２５では、式１の値は４．３で請求項で規定する値の上限の４．０よりも大きく、また、比較例のＮｏ３６では、式１の値は１．０で請求項で規定する値の下限の１．５よりも小さい。さらに、表１および表２における、式２の値は、実施例のＮｏ．１〜１６では、いずれも請求項に規定する値の上限の０．２５以下であるが、比較例のＮｏ．１７では、式２の値は０．２８で請求項で規定する値の上限の０．２５よりも大きく、また、比較例のＮｏ．３４では、式２の値は０．５１で同じく請求項で規定する値の上限の０．２５よりも大きい。
【００４３】
表１および表２における、析出物面積率の％は、実施例のＮｏ．１〜１６では、いずれも請求項に規定する値の５％以上であるが、比較例のＮｏ．２４では、析出物面積率は３％で請求項で規定する値の下限の５％よりも小さい。
【００４４】
さらに、表１および表２における材料特性評価である、熱間加工性、クリープ破断強度、および時効靱性は、実施例のＮｏ．１〜１６では、いずれも「○」で請求項で規定する、絞り値が７０％以上で、高温破断強度が１００ＭＰａ以上で、時効後のシャルピー衝撃値が３０Ｊ／ｃｍ2以上であるが、比較例のＮｏ．１７〜３８では、熱間加工性、クリープ破断強度、および時効靱性のいずれかが「×」で請求項で規定する、絞り値、高温破断強度の値、および時効後のシャルピー衝撃値のいずれかを満足しないものである。