ハステロイとは何ですか？
ハステロイは、高性能-ニッケル-ベースの合金ファミリーで有名な優れた耐食性, 高温強度-、 そして優れた加工性極端な産業環境で。ハステロイ合金は以下の分野で広く使用されています。化学処理、石油・ガス、航空宇宙、発電、汚染防止、製薬産業従来のステンレス鋼や標準的なニッケル合金では機能しない場合があります。
もともとヘインズ インターナショナルによって開発されたハステロイは、耐食性合金（CRA）のベンチマーク材料-特に次のようなアプリケーションでは、強酸、塩化物、高圧、高温.
ハステロイの定義（技術解説）
ハステロイとは、ニッケル-ベースの超合金のグループ主に以下の合金となります。
クロム(Cr)– 耐酸化性と耐腐食性
モリブデン(Mo)– 孔食、隙間腐食、還元酸に対する耐性
鉄(Fe)– 構造の安定性とコストバランス
コバルト(Co)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)– 強化された高温強度-
これらの合金は以下を提供するように設計されています。均一腐食、局所腐食、応力腐食割れ（SCC）、高温酸化に対する優れた耐性-.
優れた耐食性
ハステロイ合金は以下の分野で非常に優れた性能を発揮します。
硫酸
塩酸
硝酸
リン酸
混合酸環境
湿った塩素ガス
海水と塩化物-が豊富な媒体
と比較して316L ステンレス鋼またはモネル、ハステロイが提供する著しく優れた耐性に孔食、隙間腐食、SCC.
高温強度と安定性-
ハステロイは次のように主張しています。
高い機械的強度
微細構造の安定性
耐酸化性
までの温度で1000 度 (1832 度 F)に最適です。熱交換器、反応器、ガスタービン部品.
優れた加工性と溶接性
合金含有量が高いにもかかわらず、ハステロイは次のことができます。
熱間加工と冷間加工-
制御された工具による機械加工
標準の GTAW / GMAW プロセスを使用して溶接
これにより、次のような用途に適しています。複雑に加工された装置のような圧力容器、カラム、配管システム.
応力腐食割れ（SCC）に対する耐性
ハステロイは以下に対して優れた耐性を示します。
塩化物-によって SCC が引き起こされる
高圧の酸性環境
高温水系-
このプロパティは次の場合に重要です。化学反応器、海洋プラットフォーム、精製装置.
一般的なハステロイグレード - 技術比較表
| ハステロイグレード | 国連番号 | 主な合金元素 | 主要なプロパティ | 代表的な用途 |
|---|---|---|---|---|
| ハステロイ C-276 | N10276 | Ni-Cr-Mo-Fe | 孔食、隙間腐食、SCCに対する優れた耐性。酸化および還元媒体中で優れた性能を発揮 | 化学反応器、熱交換器、スクラバー、圧力容器 |
| ハステロイ C-22 | N06022 | Ni-Cr-Mo-W | 局部腐食に対する優れた耐性。混合酸中で優れた性能を発揮 | 熱交換器、フランジ、製薬機器 |
| ハステロイ C-2000 | N06200 | Ni-Cr-Mo-Cu | 酸化性酸と還元性酸の両方、特に硫酸に対する優れた耐性 | 化学処理装置、酸回収システム |
| ハステロイX | N06002 | Ni-Cr-Fe-Mo | 〜1200 度までの高温強度と耐酸化性- | ガスタービン、航空宇宙部品、炉部品 |
| ハステロイB-2 | N10665 | ニモ | 塩酸および還元環境に対する優れた耐性 | 酸処理システム、反応器、配管 |
| ハステロイB-3 | N10675 | ニモ | B-2 と比較して熱安定性と耐粒界腐食性が向上 | 化学反応器、熱交換器 |
| ハステロイ G-30 | N06030 | Ni-Cr-Fe-Mo-Cu | 優れた耐リン酸・耐硝酸性 | 肥料・化学処理装置 |
| ハステロイ G-35 | N06035 | Ni-Cr-Mo-Cu | 耐硫酸性の向上 | 化学処理、酸プラント |
| ハステロイN | N10003 | ニモクロム | 溶融塩環境における優れた高温安定性- | 核および溶融塩システム |
ASTM / UNS / EN 相互参照表 – ハステロイ合金
| ハステロイグレード | 国連番号 | ASTM/ASME規格（共通） | EN/DIN相当 | 一般的なアプリケーション環境 |
|---|---|---|---|---|
| ハステロイ C-276 | N10276 | ASTM B575 / B619 / B622 / B626 | EN 2.4819 | 混合酸、塩化物、化学反応器 |
| ハステロイ C-22 | N06022 | ASTM B575 / B619 / B622 | EN 2.4602 | 孔食・隙間腐食、熱交換器 |
| ハステロイ C-2000 | N06200 | ASTM B575 / B619 / B622 | EN 2.4675 | 硫酸、酸化性および還元性の酸 |
| ハステロイC-4 | N06455 | ASTM B575 / B619 / B622 | EN 2.4610 | 高温耐食性- |
| ハステロイB-2 | N10665 | ASTM B333 / B619 / B622 | EN 2.4617 | 塩酸、還元環境 |
| ハステロイB-3 | N10675 | ASTM B333 / B619 / B622 | EN 2.4600 | 耐HCl性の向上、安定性の向上 |
| ハステロイ G-30 | N06030 | ASTM B582 / B619 | EN 2.4603 | リン酸・硝酸系 |
| ハステロイ G-35 | N06035 | ASTM B575 / B619 | EN 2.4645 | 硫酸処理 |
| ハステロイX | N06002 | ASTM B435 / B619 / B622 | EN 2.4665 | 高温酸化、ガスタービン |
| ハステロイXR | N06004 | ASTM B435 | EN 2.4665 (バリアント) | ガスタービンおよび炉部品 |
| ハステロイN | N10003 | ASTM B573 / B619 | EN 2.4816 | 溶融塩と核の応用 |
ハステロイ化学成分表
| 学年 | UNS | ニ | Cr | モー | 鉄 | コ | W | 銅 | ん | シ | C | 他の |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ハステロイ C-276 | N10276 | バル。 | 14.5–16.5 | 15.0–17.0 | 4.0–7.0 | 2.5以下 | 3.0–4.5 | - | 1.0以下 | 0.08以下 | 0.01以下 | V 0.35以下 |
| ハステロイ C-22 | N06022 | バル。 | 20.0–22.5 | 12.5–14.5 | 2.0–6.0 | 2.5以下 | 2.5–3.5 | - | 0.5以下 | 0.08以下 | 0.015以下 | - |
| ハステロイ C-2000 | N06200 | バル。 | 22.0–24.0 | 15.0–17.0 | 3.0以下 | 2.0以下 | - | 1.3–1.9 | 0.5以下 | 0.08以下 | 0.01以下 | - |
| ハステロイC-4 | N06455 | バル。 | 14.0–18.0 | 14.0–17.0 | 3.0以下 | 2.0以下 | - | - | 1.0以下 | 0.08以下 | 0.01以下 | - |
| ハステロイB-2 | N10665 | バル。 | 1.0以下 | 26.0–30.0 | 2.0以下 | 1.0以下 | - | - | 1.0以下 | 0.10以下 | 0.01以下 | - |
| ハステロイB-3 | N10675 | バル。 | 1.0–3.0 | 26.0–30.0 | 3.0以下 | 3.0以下 | - | - | 1.0以下 | 0.10以下 | 0.01以下 | - |
| ハステロイ G-30 | N06030 | バル。 | 28.0–31.5 | 4.0–6.0 | 13.0–17.0 | 5.0以下 | - | 1.5–4.0 | 1.0以下 | 0.8以下 | 0.02以下 | - |
| ハステロイ G-35 | N06035 | バル。 | 32.0–35.0 | 7.0–9.0 | 1.0以下 | 1.0以下 | - | 0.5以下 | 1.0以下 | 0.6以下 | 0.01以下 | - |
| ハステロイX | N06002 | バル。 | 20.5–23.0 | 8.0–10.0 | 17.0–20.0 | 0.5–2.5 | 1.0以下 | - | 1.0以下 | 1.0以下 | 0.05–0.15 | - |
| ハステロイXR | N06004 | バル。 | 20.5–23.0 | 8.0–10.0 | 17.0–20.0 | 0.5–2.5 | 1.0以下 | - | 1.0以下 | 1.0以下 | 0.08以下 | ラ追加 |
| ハステロイN | N10003 | バル。 | 6.0–8.0 | 15.0–18.0 | 5.0以下 | 0.2以下 | - | - | 1.0以下 | 0.5以下 | 0.05以下 | Al、Ti（微量） |
ハステロイにおける主要な合金元素の役割
| 合金元素 | 一次機能 | 耐食性への影響 |
|---|---|---|
| ニッケル(Ni) | オーステナイト組織を安定化します | 一般的な腐食と高温の酸に対する優れた耐性 |
| クロム(Cr) | 保護的な不動態酸化皮膜を形成します | 酸化、孔食、隙間腐食に対する耐性 |
| モリブデン(Mo) | 陽極溶解を抑制 | 還元酸および局部腐食に対する優れた耐性 |
| タングステン(W) | Moの効果を高める | 厳しい酸性環境における安定性の向上 |
| 銅(Cu) | 電気化学的挙動を変更します | 耐硫酸性が大幅に向上 |
| 鉄(Fe) | 構造の安定性、コストバランス | 耐食性に対する中立的な効果 |
| 低炭素・シリコン | 炭化物の析出を最小限に抑えます | 溶接性と耐粒界腐食性の向上 |
エンジニアリングに関する洞察:
Mo&W → 耐酸性の低下
Cr → 酸化媒体および塩化物に対する耐孔食性
Cu→硫酸性能
組成と腐食媒体の性能
| ハステロイグレード | 構成の焦点 | 塩化物 | 塩酸 | 硫酸 | 混合酸 | 高温酸化- |
|---|---|---|---|---|---|---|
| C-276 | 高Mo+W | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ |
| C-22 | 高Cr+Mo | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ |
| C-2000 | Cr+Mo+Cu | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ |
| B-2 | 非常に高い Mo、低い Cr | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐ | ⭐⭐ |
| B-3 | 熱安定性が向上したMo | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐ | ⭐⭐ |
| G-30 | 高Cr+Cu | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ |
| G-35 | 非常に高いCr | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ | ⭐⭐⭐ |
| ハステロイX | Cr + Fe (高温合金)- | ⭐⭐ | ⭐ | ⭐⭐ | ⭐⭐ | ⭐⭐⭐⭐⭐ |
さまざまな腐食メカニズムに最適なハステロイの化学
塩化物孔食および隙間腐食
主要な要素:高Cr+Mo(+W)
推奨グレード： C-22, C-276
代表的な用途:
海水システム
熱交換器チューブ
湿った塩素環境
強還元酸 (特に HCl)
主要な要素:非常に高い Mo、低い Cr
推奨グレード： B-2, B-3
代表的な用途:
塩酸反応器
酸洗装置
⚠ 酸化環境または混合酸環境には推奨されません-
硫酸システム
主要な要素:銅+クロム
推奨グレード： C-2000, G-30, G-35
代表的な用途:
硫酸濃度単位
肥料プラント
酸回収システム
混合または不確実な化学媒体
主要な要素:バランスのとれたCr-Mo設計
推奨グレード： C-276, C-22
利点:
広い耐食性ウィンドウ
プロセス変動に対する高い耐性
工学設計において好まれる「安全な選択」
高温酸化環境
主要な要素:Cr + Fe、固溶強化-
推奨グレード：ハステロイX
代表的な用途:
ガスタービン
炉のコンポーネント
航空宇宙用ホットセクション部品-
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ハステロイの組成と耐食性 – FAQ
1. ハステロイは何でできていますか?
ハステロイは、ニッケル-ベースの合金主に～で構成されていますニッケル(Ni), クロム(Cr)、 そしてモリブデン(Mo)、オプションで追加タングステン(W), 銅(Cu), 鉄(Fe)、および微量元素。
正確な組成は、特定の腐食メカニズムを対象とするグレードによって異なります。
2. ハステロイはなぜステンレス鋼よりも耐食性に優れているのですか?
ハステロイ含有はるかに高いレベルのMoとNiステンレス鋼よりも。
モー～に対して優れた耐性を提供します酸と隙間腐食の軽減
ニ高温および酸性環境での安定性を保証します-
Cr耐酸化性と耐孔食性を向上させます
この組み合わせにより、ハステロイは優れた性能を発揮します304/316 ステンレス鋼攻撃的な化学条件下で。
3. 塩酸 (HCl) に最適なハステロイのグレードはどれですか?
ハステロイ B-2、B-3～にとって最良の選択です塩酸彼らのせいでモリブデン含有量が非常に高いクロムレベルが低い。
⚠ これらのグレードは、ない酸化環境または混合酸環境で使用することはできません。{0}
4. 硫酸に最適なハステロイ合金はどれですか?
硫酸サービス用、以下を含むグレード銅(Cu)最高のパフォーマンスを発揮します:
ハステロイ C-2000
ハステロイ G-30
ハステロイ G-35
銅は耐衝撃性を大幅に向上させます。硫酸腐食特に中濃度から高濃度の場合。
5. クロムはハステロイの腐食性能にどのような影響を与えますか?
クロムは保護不動態酸化物層、以下に対する耐性が向上します。
酸化環境
塩化物孔食
隙間腐食
などのクロム含有量が高いグレードC-22、塩化物が豊富な培地で優れた保護を提供します。-
6. モリブデンはハステロイ合金でどのような役割を果たしますか?
モリブデンは以下にとって重要です。
に対する耐性還元酸
に対する保護局部腐食
高塩化物環境におけるパフォーマンスの向上-
一般に、Mo 含有量が高いほど、性能が向上することを意味します。過酷な化学プロセス.
7. ハステロイは応力腐食割れ (SCC) に対して耐性がありますか?
はい。ほとんどのハステロイグレードが展示されています塩化物-による応力腐食割れに対する優れた耐性、次の用途に最適です。
熱交換器
オフショアおよび海洋システム
化学反応器
8. 混合または未知の化学環境ではどのハステロイ グレードを選択する必要がありますか?
腐食環境が複雑または不確実な場合、ハステロイ C-276 または C-22通常は推奨されます。
これらのグレードが提供するのは、最も広い耐食性範囲エンジニアリング設計においては、多くの場合「安全な選択」合金とみなされます。
9. ハステロイは高温でどのように機能しますか?
特定のハステロイ グレードは、高温でも強度と耐酸化性を維持します。
ハステロイXに最適化されています高温構造用途-ガスタービンや炉など。
腐食-に重点を置いたグレード（C- シリーズ）も、中程度の高温でも良好な特性を維持します。
10. ハステロイは製造や溶接が難しいですか?
合金含有量が高いにもかかわらず、ハステロイは次のような特長を備えています。
溶接性良好（GTAW、GMAW共用）
適切な手順での良好な熱間および冷間加工性
低炭素および管理された化学反応により、次のようなリスクが軽減されます。溶接後の粒界腐食.
11. ハステロイはなぜ他の合金よりも高価なのですか?
ハステロイのコストは次の理由により高くなります。
ニッケルとモリブデンの含有量が高い
複雑な溶解と加工
極限環境でも優れたパフォーマンスを発揮
ただし、多くの場合、総ライフサイクルコストの削減耐用年数が長くなり、メンテナンスが軽減されます。
12. ハステロイを最初に開発したのは誰ですか?
ハステロイ合金はもともとヘインズ インターナショナルによって開発および商品化され、現在では以下の規格で広く指定されています。ASTM / ASME / UNS / EN規格.
