ハステロイ C-C4 合金

主な特長

HAZ 鋭敏化に対する極めて高い耐性を備えた多用途 Ni-Cr-Mo 合金

HASTELLOY® C-4 合金 (UNS N06455) は、広く使用されている合金の中で最も (微細構造的に) 安定しています。

耐久性でよく知られているニッケル-クロム-モリブデン材料を使用

多くの攻撃的な化学物質、特に塩酸、硫酸、塩化物に強くなります。

この安定性は、合金が鋭敏化、つまり結晶粒界での有害な第 2 相析出物の核生成と成長を心配することなく溶接できることを意味します。

溶接熱影響部 (HAZ)。

他のニッケル合金と同様に、延性があり、成形や溶接が容易で、塩化物を含む溶液中での応力腐食割れ（腐食の一種）に対して優れた耐性を備えています。

オーステナイト系ステンレス鋼はその傾向があります)。 クロムとモリブデンを多く含む

内容物に応じて、酸化性酸と非酸化性酸の両方に耐えることができ、

塩化物やその他のハロゲン化物の存在下では、孔食や隙間が発生します。

熱安定性 (T-T-S チャート)

上のグラフは、C-4 合金と C-276 合金の粒界析出速度の大きな違いを示しています。 これは、C-4 合金を最も臨界温度 (825°C) で 2 時間保持しなければ、粒界析出が十分に発生しないことを示しています。

ASTM G 28A 試験溶液 (沸点で 50% H2SO4 + 42 g/l Fe2(SO4)3) における深さ 0.05 mm までの重大な性質の優先的な粒界攻撃。 一方、C-276 合金は、この沸騰溶液中で約 925°C ～ 1050°C の範囲の温度でわずか 3 分後に重大な粒界攻撃を受ける傾向があります。 これは、溶接中、C-276 合金の場合は入熱が重要ですが、C-4 合金の場合はほとんど重要ではないことを意味します。

ISO 腐食図

これらの各等腐食図は、さまざまな酸濃度と温度で生成された多数の腐食速度値を使用して構築されました。 青い線は、試薬グレードの酸での実験室試験に基づいて、0.1 mm/y (年間 4 ミル) の腐食速度が予想される酸の濃度と温度の組み合わせを表しています。 この線より下では、年間 0.1 mm 未満の速度が予想されます。 同様に、赤い線は、0.5 mm/y (年間 20 ミル) の腐食速度が予想される酸濃度と温度の組み合わせを示します。 この線を超えると、0.5 mm/y を超える速度が予想されます。 青線と赤線の間では、腐食速度は 0.1 ～ 0.5 mm/y の間に低下すると予想されます。

0.1 mm/y ライン プロットの比較

HASTELLOY® C-4 合金の性能を他の材料と比較するには、0.1 mm/y の線をプロットすると便利です。 次のグラフでは、C-4 合金の線が、塩酸および硫酸中での 2 つの一般的なオーステナイト系ステンレス鋼 (316L および 254SMO)、低モリブデンニッケル合金 (625)、および C-276 合金の線と比較されています。

約 5% を超える塩酸濃度では、C-4 合金はステンレス鋼よりも量子的に優れており、合金 625 よりも高濃度の両方の酸に対する耐性が優れています。20% の塩酸の濃度限界は共沸混合物であり、それを超えると共沸混合物になります。 高温腐食試験の信頼性は低くなります。

溶接と製作

HASTELLOY® C-4 合金は、ガスメタル アーク (GMA/MIG)、ガス タングステン アーク (GTA/TIG)、およびシールド メタル アーク (SMA/スティック) 溶接プロセスに非常に適しています。 これらのプロセスには、適合する溶加材 (ソリッド ワイヤや被覆電極など) が利用可能であり、溶接ガイドラインは当社の「溶接と製造」パンフレットに記載されています。

HASTELLOY® C-4 合金の鍛造製品は、特に指定がない限り、ミルアニール (MA) 状態で供給されます。 この溶体化焼きなまし手順は、合金の耐食性と柔軟性を最適化するように設計されています。 すべての熱間成形操作の後、最適な特性を回復するために材料を再アニールする必要があります。 また、合金は冷間成形操作後に再アニーリングして、外側の繊維の伸びを 7% 以上にする必要があります。 HASTELLOY® C-4 合金の焼きなまし温度は 1066°C (1950°F) であり、水焼き入れをお勧めします (10 mm (0.375 インチ) より薄い構造の場合は急速空冷が可能です。焼きなまし温度での保持時間は 構造の厚さに応じて、10 ～ 30 分が推奨されます (厚い構造には 30 分すべてが必要です)。ハステロイ® C-4 合金の熱処理の詳細については、当社の「溶接と製造」パンフレットを参照してください。

HASTELLOY® C-4 合金は、熱間鍛造、圧延、熱間アプセット、押出、熱間成形が可能です。 ただし、オーステナイト系ステンレス鋼よりもひずみやひずみ速度の影響を受けやすく、熱間加工温度範囲は非常に狭いです。 たとえば、熱間鍛造の推奨開始温度は 1177°C (2150°F)、推奨終了温度は 954°C (1750°F) です。 当社の「溶接と製造」パンフレットに記載されているように、適度な減量と頻繁な再加熱により最良の結果が得られます。 この参考資料には、冷間成形、スピニング、ドロップハンマリング、パンチング、およびせん断加工のガイドラインも記載されています。 この合金はほとんどのオーステナイト系ステンレス鋼よりも硬く、冷間成形中により多くのエネルギーが必要となります。また、HASTELLOY® C-4 合金はほとんどのオーステナイト系ステンレス鋼よりも加工硬化しやすく、中間焼きなましを伴う数段階の冷間加工が必要になる場合があります。

冷間加工は通常、HASTELLOY® C-4 合金の一般腐食や塩化物による孔食や隙間攻撃に対する耐性には影響しませんが、応力腐食割れに対する耐性には影響を与える可能性があります。 したがって、最適な耐食性能を得るには、冷間加工部品の再焼きなまし（外側の繊維が 7% 以上伸びた後）が重要です。

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