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1. ヒートチェック特性(1)
1.1 目的
製鋼設備である連続鋳造用ローラー(CCローラー)の耐久寿命(急熱急冷)を比較検討するため、熱サイクル試験(耐ヒートチェック性)を行った。
1.2 試験方法
下記(1)~(3)の熱サイクルを1000回繰り返し、顕微鏡観察により亀裂発生状況を調査した。
(1)加熱:室温~600℃ 5秒
(2)保持:600℃ 2秒
(3)水冷:25℃ 15秒
1.3 比較材質
(1)シリコロイA2:過時効処理(OAG)
(2)シリコロイB2:溶体化熱処理
(3)シリコロイD:溶体化熱処理
1.4 試験結果
1.4.1 熱サイクル試験後の外観
シリコロイA2
シリコロイB2
シリコロイD
Data No.SLABD-NSTR199408-SMT94309S-2006091001
1.4.1 表面亀裂発生状況
シリコロイA2
シリコロイB2
シリコロイD
倍率:50倍
倍率:50倍
倍率:50倍
Data No.SLABD-NSTR199408-SMT94309S-2006091001
1.4.2 断面亀裂発生状況
シリコロイA2
シリコロイB2
シリコロイD
倍率:100倍
倍率:100倍
倍率:100倍
Data No.SLABD-NSTR199408-SMT94309S-2006091001
1.5 まとめ
項目
シリコロイA2
シリコロイB2
シリコロイD
熱サイクル
表面熱亀裂
100回までに微小熱亀裂発生。
600回から亀裂が進展した様子。
100回までに微小熱亀裂発生。
800回から亀裂が進展した様子。
200回までに微小熱亀裂発生。
1000回までには大きな亀裂は発生せず。
熱サイクル
断面熱亀裂
1㎜以上の割れが3ケ所。0.1~0.5㎜の割れが7ケ所見られる。
0.1~0.5㎜の割れが5ケ所見られる。
0.5㎜以上の割れは見られず。
総合評価
・シリコロイの熱サイクルによる耐熱亀裂性の比較は、以下のようになった。
優← シリコロイD > シリコロイB2 > シリコロイA2
・シリコロイA2はSKD61との比較ではシリコロイA2に優位性があること、また高温腐食試験結果などを総合的に考察すると、連続鋳造用ローラーとしてはシリコロイDが最も適していると思われる(下記資料参照)。
・しかしながら、現在連続鋳造用ローラーとしてはシリコロイA2の実績が最も多く、実用化されている。
Data No.SLABD-NSTR199408-SMT94309S-2006091001
2. ヒートチェック特性(2)
2.1 試験方法
(1)各試験温度に加熱→水冷 の繰り返し
(2)試験時間:1h
(3)サイクル:7回/min.
2.2 試験結果
シリコロイA2:過時効処理(OAG)
Data No.SLA-TSTR1993-CCRMAR-2006091001
3. ヒートチェック特性(3)
3.1 試験方法
(1)各試験温度に加熱→水冷 の繰り返し
(2)試験回数:1000回
3.2 試験結果
Data No.SLA-TSTR1993-CCR-2006091001
3.3 試験結果データ
材質
温度
総数
総長
発生頻度
平均長さ
最大長さ
50μm
以上の数
℃
N
mm
Σn/cm
μm
mm
シリコロイA2(ST)
加熱6秒×冷却3秒
試験回数:1000回
600
53
0.51
11.25
9.70
0.03
-
650
511
11.60
108.49
22.69
1.78
16
700
460
15.66
97.67
34.05
2.60
38
750
349
22.17
74.10
63.52
3.10
80
シリコロイA2(OAG)
加熱6秒×冷却3秒
試験回数:1000回
600
88
1.18
18.68
13.35
0.22
2
650
386
12.87
81.95
33.35
2.34
36
700
506
13.77
107.43
27.21
1.80
28
750
329
17.42
69.85
52.95
2.25
60
SUH660(AG)
加熱4秒×冷却3秒
試験回数:1000回
600
13
0.80
2.76
1.40
0.01
-
650
387
2.43
82.16
6.30
0.01
-
700
-
-
-
-
-
-
800
614
4.47
130.36
7.30
0.10
3
SUS321(ST)
加熱8秒×冷却3秒
試験回数:1000回
600
14
0.09
2.97
6.29
0.01
-
650
196
2.05
41.61
10.46
0.05
-
700
434
5.64
92.14
13.00
0.10
4
750
361
8.07
76.65
22.34
1.61
17
SCM435
加熱4秒×冷却3秒
試験回数:1000回
600
162
2.00
34.40
12.36
0.08
4
650
216
2.75
45.86
12.72
0.10
5
700
274
10.57
58.17
38.57
0.27
68
750
腐食激しく判定不能
S45C
加熱4秒×冷却3秒
試験回数:1000回
600
190
3.05
40.34
16.04
0.11
8
650
333
4.74
70.70
14.25
0.20
7
700
304
8.71
64.54
28.66
0.35
40
750
腐食激しく判定不能
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