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ハステロイ C-22

ハステロイ C-22 は、過酷な環境下で優れた化学的安定性、熱疲労耐性、および機械的性能を発揮する多用途の耐食合金です。

ハステロイ C-22 について

名称および同等名称: ハステロイ C-22、アロイ C-22、または Nicrofer 5923 は、UNS N06022 に相当します。ASTM B575、B619、B622、DIN/EN 2.4602、GB/T 14992: NS331、AMS 5837、および ASME SB-575 に準拠しています。この合金は ISO 15156 および NACE MR0175 によって認証されており、高度に腐食性のある高温環境での信頼性を保証します。

ハステロイ C-22 基本概要

ハステロイ C-22 は、塩化物、硫酸、鉄イオンを含む酸化剤および還元剤に対して卓越した耐性を示すことで知られるニッケル基超合金です。日常的に агрессивな化学薬品に曝される化学反応器、熱交換器、ガススクラバーなどで広く使用されています。

高い機械的強度と優れた熱疲労耐性を備え、ハステロイ C-22 は極限状態でも良好な性能を発揮します。この合金は最高 980°C までの温度で安定性を維持するため、エネルギー、発電、化学処理産業など、化学的曝露と温度サイクルの両方を伴うアプリケーションに最適です。

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ハステロイ C-22 の代替超合金

ハステロイ C-22 の代替品には、ハステロイ C-276、インコネル 625、アロイ 20、およびモネル 400 があります。ハステロイ C-276 は酸化および還元環境において強化された耐食性を提供し、インコネル 625 は極度の熱条件下で優れた機械的強度を提供します。アロイ 20 は硫酸アプリケーションに好まれ、モネル 400 は海水耐性により海洋環境に理想的です。各合金は運用環境に基づいて特定のニーズに対応します。


ハステロイ C-22 の設計意図

ハステロイ C-22 は、酸化剤および還元剤の両方に対する耐性を必要とする環境向けに設計されました。高いモリブデン含有量は孔食および隙間腐食への耐性を確保し、クロムは酸化剤における性能を向上させます。また、この合金は応力腐食割れおよび熱サイクルに対して優れた耐性を提供します。

高温での性能発揮能力と化学的劣化に対する高い耐性を備え、ハステロイ C-22 は化学的安定性と機械的完全性が求められるアプリケーションにおいて信頼性の高い選択肢です。反応器、熱交換器、ガススクラバーにおいて長寿命を保証し、メンテナンスを削減します。


ハステロイ C-22 の化学成分

ハステロイ C-22 には、攻撃的な環境下での耐食性を高めるために、モリブデンやクロムなどの主要元素が含まれています。タングステンを添加することで、高温における合金の強度と安定性が向上します。

元素

含有量 (重量%)

ニッケル (Ni)

残部

クロム (Cr)

20.0 - 22.5

モリブデン (Mo)

12.5 - 14.5

鉄 (Fe)

2.0 - 6.0

タングステン (W)

2.5 - 3.5

炭素 (C)

最大 0.015

ケイ素 (Si)

最大 0.08


ハステロイ C-22 の物理的特性

ハステロイ C-22 は、高密度、優れた熱伝導率、および卓越した熱疲労耐性を示し、化学的に過酷な環境下で信頼性の高い性能を発揮します。

特性

密度 (g/cm³)

8.69

融点 (°C)

1355

熱伝導率 (W/(m·K))

9.2

弾性係数 (GPa)

206


ハステロイ C-22 超合金の金相組織

ハステロイ C-22 は、ニッケル基合金に典型的な面心立方 (FCC) 微細構造を持ち、その延性と靭性を高めています。この合金は金属間化合物相の形成に耐性があり、長時間の高温曝露下でも一貫した機械的特性を確保します。

クロム、モリブデン、タングステンの慎重なバランスにより、孔食および応力腐食割れが防止されます。さらに、その冶金学的安定性は、温度や化学組成が変動する環境においても局部腐食に対する耐性を保証します。


ハステロイ C-22 の機械的特性

ハステロイ C-22 は、優れた機械的強度と卓越した熱疲労耐性を組み合わせ、過酷な環境下で長期的な耐久性を提供します。

機械的特性

引張強さ (MPa)

760 - 780

降伏強さ (MPa)

350 - 450

クリープ強さ (温度)

980°C で有効

破壊靭性

疲労強さ

熱サイクルに対する高い耐性

クリープ破断寿命

600°C で長寿命

硬さ (HRC)

ロックウェル C20 - 30

伸び (%)

約 45

弾性係数 (GPa)

約 210


ハステロイ C-22 超合金の主な特徴

1. 卓越した耐食性

ハステロイ C-22 は、塩化物や酸を含む酸化剤および還元剤に対して優れた耐性を提供し、攻撃的な環境下で信頼性の高い性能を確保します。

2. 熱疲労耐性

この合金は熱サイクル下で効果的に機能し、疲労に抵抗して変動する温度において機械的完全性を確保します。

3. 高温安定性

最高 980°C までの温度において強力なクリープ性能と機械的安定性を備え、ハステロイ C-22 は高温反応器および熱交換器に理想的です。

4. 孔食および隙間腐食耐性

高いモリブデン含有量により、孔食および隙間腐食に対する優れた耐性が確保され、化学処理における部品の寿命が延びます。

5. 業界を超えた多様なアプリケーション

ハステロイ C-22 は、極限状態および攻撃的な化学薬品に耐える能力により、化学処理、エネルギー、航空宇宙、および海洋産業で広く使用されています。

ハステロイ C-22 超合金の被削性

真空精密鋳造: ハステロイ C-22 は、高いモリブデン含有量により流動性が阻害され、鋳造欠陥を引き起こす可能性があるため、真空精密鋳造には適していません。精密鋳造には、より良い流動特性を持つ合金が好まれます。

単結晶鋳造: ハステロイ C-22 は、高応力タービンアプリケーションに不可欠な単結晶を形成するために必要な構造特性を欠いているため、単結晶鋳造には使用されません。

等軸結晶鋳造: ハステロイ C-22 は等軸結晶鋳造に使用できますが、耐食性への主な焦点は、タービンブレードのような高い機械的強度を要求するアプリケーションでの使用を制限します。

方向性凝固鋳造: 航空宇宙で使用される方向性凝固部材に必要なクリープおよび疲労耐性を欠いているため、この合金は超合金方向性凝固鋳造には不適切です。

粉末冶金タービンディスク: ハステロイ C-22 は、優れた酸化耐性および耐食性を必要とする粉末冶金タービンディスクのアプリケーションで通常採用されます。

精密鍛造: ハステロイ C-22 は超合金精密鍛造に適しており、化学処理およびエネルギー産業向けに優れた耐食性を持つ耐久性のある部品を生産します。

超合金 3D プリンティング: 超合金 3D プリンティングにより、主に化学および医薬品機器向けに、優れた耐食性を持つ複雑なハステロイ C-22 部品の生産が可能です。

CNC 加工: CNC 加工はハステロイ C-22 で可能ですが、合金の加工硬化性質に対処し、精度を維持するには先進的な工具と技術が必要です。

超合金溶接: 炭素含有量が低く炭化物の析出を最小限に抑えるため、ハステロイ C-22 を用いた超合金溶接は効果的であり、信頼性の高い溶接を確保します。

熱間等方圧加圧 (HIP): 熱間等方圧加圧 (HIP)は、気孔を除去し、高圧・高温条件下での性能を向上させることで、ハステロイ C-22 の構造的完全性を強化します。


ハステロイ C-22 超合金のアプリケーション

航空宇宙および航空: ハステロイ C-22 は、排気システムやガススクラバーなど、腐食性化学薬品および高温に曝される補助部品のために、航空宇宙および航空分野で使用されています。

発電: 発電において、ハステロイ C-22 は化学的に攻撃的な条件下で動作する熱交換器およびガススクラバーに利用されています。

石油およびガス: この合金は、パイプラインおよびバルブにおける硫化水素および過酷な化学薬品に対する長寿命の耐性を提供するため、石油およびガスアプリケーションに不可欠です。

エネルギー: ハステロイ C-22 は、反応器および化学貯蔵を含むエネルギー運用において重要な役割を果たし、高温環境下での安全性と信頼性を確保します。

海洋: 海洋環境において、この合金の耐食性は、海水条件下での淡水化システムおよび化学薬品取扱機器に理想的です。

鉱業: ハステロイ C-22 は、腐食性化学薬品に曝される機器のために鉱業で使用され、抽出プロセスにおける信頼性の高い性能を確保します。

自動車: 自動車アプリケーションにおいて、ハステロイ C-22 は電気自動車の専用排気システムおよび化学薬品取扱部品に採用されています。

化学処理: ハステロイ C-22 は、攻撃的な化学薬品および変動する温度に曝される反応器、熱交換器、その他の機器のために、化学処理において不可欠です。

医薬品および食品: 医薬品および食品産業において、ハステロイ C-22 は機器が汚染されず腐食しないことを保証し、衛生基準を満たします。

軍事および防衛: ハステロイ C-22 は、腐食性物質を取り扱う貯蔵タンクおよび機器のために軍事および防衛で使用され、極限状態下的での耐久性を確保します。

原子力: この合金は、高温および高圧下で長期的な安定性と耐食性を提供する、原子力反応炉および冷却システムに適用されています。


ハステロイ C-22 超合金を選択すべき時期

ハステロイ C-22 から作られたカスタム超合金部品は、耐薬品性と熱安定性の両方が重要となる環境に不可欠です。酸化剤および還元剤に耐える能力により、化学および発電産業における反応器、熱交換器、ガススクラバーの優先材料となっています。

運用条件が変動する温度および攻撃的な化学薬品を含む場合、ハステロイ C-22 を選択すべきです。その耐食性と高い機械的強度は、長寿命と最小限のメンテナンスを確保します。さらに、この合金は HIP、溶接、精密鍛造との適合性により、堅牢で耐久性のある部品を必要とするアプリケーションに適しています。過酷な環境下で最高レベルの信頼性を要求する運用には、ハステロイ C-22 を選択してください。

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