熱処理

下記の合金に適用できる推奨手順および温度:
耐食合金
耐熱合金
耐摩耗・耐食合金

HAYNES® および HASTELLOY® 合金の熱処理は非常に重要な問題です。これらの鍛錬用材料の製造においては、最適な特性、特に延性を回復させるために、中間熱処理が必要な多くの熱間および冷間圧延工程があります。耐食合金の場合、これらの中間熱処理は、一般に溶体化処理です。耐熱合金の場合は、必ずしもそのようにする必要があるとは限りません。

材料が最終サイズに達すると、仕上げアニールが行われます。これは通常、溶体化処理です；しかしながら、2～3の耐熱合金（HTA）は、結晶粒サイズ、またはいくつかの他のミクロ組織的特徴を制御するために、調整された温度で、仕上げアニールされます。

その後の、これらの供給された状態の材料の加工には、この手引書の熱間加工および冷間加工のセクションで論じられているように、もう一度、熱間加工または冷間加工を組み込むことができます。この場合も、作業には延性を回復させるための中間アニール（通常はCRA材料に対する溶体化処理）を伴う工程が含しばしば含まれます。それを終えると、加工された部品は、使用前に最適な特性を回復させるため、または（時効硬化型合金の場合は）時効硬化の準備をするために仕上げアニール（通常、CRA材料に対しては溶体化処理）が必要になります。

下記の合金に適用できます:
耐食合金

耐食性合金（CRA）の組成は、ニッケル基、クロムおよび/またはモリブデン（場合によってはタングステンで部分的に置換されている）の副次的な添加元素、（特定の媒体に対する耐性を高めるため）の銅および（より安価な原材料の使用を可能にするため）の鉄のような少量の添加元素、ならびに溶融中に酸素および硫黄のような有害な成分を除去するのに役立つアルミおよびマンガンのような少量の添加元素から成っています。供給された状態では、それらは一般に単相（面心立方体またはガンマ相）の圧延ミクロ組織を示します。

ほとんどの場合、供給状態の（CRA）材料に単相ミクロ組織が存在するのは、高温組織を”固定する”ために施された、高温での溶体化処理、それに続く急冷（急速冷却）によるものです。ゆっくり冷却すると、これらの合金のほとんどは、合金化添加元素の合計含有量が溶解限度を超えるという事実のために、一般的に組織の結晶粒界内に（少量ではありますが）第2相を含むようになります。

これは、洗練された溶解技術および手順にもかかわらず、痕跡量の炭素およびケイ素のような望ましくない元素（溶解度が非常に低い）が存在し得るという事実によって悪化します。幸いにも、溶体化処理、その後の急冷（水または冷ガスによる）は、この問題も解決します。

耐食合金は、通常、溶体化処理した状態で供給され、それらの通常の溶体化温度は、以下の表に示されています。表に示されている温度においては、ガンマ相以外の相（および、まれには一次炭化物および/または窒化物）は溶解しますが、良好な機械的特性を付与することが知られている範囲内の結晶粒径が得られます。C-4合金では、チタンの存在により、一次炭化物および/ または窒化物が見られます。

耐食合金（CRA）の場合、溶体化処理と：ミルアニール（MA）という用語は一般に同義語です。しかしながら、（薄板製造における）連続式水素アニーリング炉に使用される温度は、ライン速度（従って、その温度での暴露時間）を補償するように調整されています。

耐食合金 (CRA)の溶体化処理温度

合金	溶体化処理温度＊		急冷のタイプ
合金	°F	°C	-
B-3®	1950	1066	WQ or RAC
C-4	1950	1066	WQ or RAC
C-22®	2050	1121	WQ or RAC
C-22HS®	1975	1079	WQ or RAC
C-276	2050	1121	WQ or RAC
C-2000®	2100	1149	WQ or RAC
G-30®	2150	1177	WQ or RAC
G-35®	2050	1121	WQ or RAC
HYBRID-BC1®	2100	1149	WQ or RAC

*± 25°F (14°C)
WQ = 水冷 (推奨); RAC = 急速空冷

さまざまなモードの負荷の上げ下ろし、運転を行う多くのタイプの炉があるため、耐食合金（CRA）を加熱し、その後のアニールに必要な時間に関する特別な規則はありません。一般的なガイドラインがあるだけです。

アニーリングする加工物の温度は、取付けた熱電対で測定し、アニーリング時間の記録は、加工物の全断面が推奨アニーリング温度に達したときに開始する必要があります。断面の中心は、アニーリング温度に到達するまでに表面よりも時間がかかることを覚えておく必要があります。

時間に関する一般的なガイドラインは以下の通りです:

通常、加工物全体がアニーリング温度に到達した後は、アニーリング時間は、断面の厚さに応じて10〜30分の間でなければなりません。薄板部品に対しては、この範囲内のより短い時間を用いなければなりません。断面が厚い（重い）場合は、より長い時間を使用する必要があります。アニーリング後の急速冷却は、ミクロ組織中の特に結晶粒界において、致命的な第2相析出物の核形成および成長を防ぐために必須です。水冷が好ましく、3/8 in（9.5 mm）より厚い材料に強くお勧めします。断面が薄い場合には、急速空冷が使用されています。炉からの取り出しから急冷の開始までの時間は、できるだけ短く（そして確実に3分未満で）なければなりません。

B-3®合金には特別な注意事項が必要です。他のニッケル - モリブデン合金（特にその前身であるB-2®合金）よりも安定していますが、特に冷間加工を施された後は、1100-1500°F(593-816°C）の温度範囲で重大で有害なミクロ組織の変化が、まだ起こりやすい状態にあります。したがって、B-3®合金は、この範囲内の温度に、いかなる長さの時間も曝されることがないように注意を払わなければなりません。B-3®合金は、アニーリング温度（1950°F / 1066°C）に予熱された炉でアニールする必要があり、使用する炉は、B-3®加工物を装填した後の温度を急速に回復させるのに十分な熱容量を備えていなければなりません。

ニッケル - モリブデン（B-タイプ）合金における（アニーリング温度への加熱中に起こり得る）これらのミクロ組織変化に関連する潜在的な問題の1つは、冷間加工した材料中の残留応力による割れです。残留引張応力を低減させるために、冷間成形されたヘッドの隅の丸み部および直線フランジ領域へショットピーニングすることは、このような問題を回避する上で非常に有益であることが判明しています。

下記の合金に適用できます：
耐熱合金

ニッケル、コバルト、またはニッケル、コバルトおよび鉄の混合物を基材とする耐熱合金（HTA）は、組成的にはるかに複雑です。しかしながら、CRA合金の場合と同様に、クロムは重要な合金元素であり、表面保護膜（特に高温ガス中の酸化物）の形成を可能にします。

モリブデンおよびタングステンのような大きな原子は、多くの耐熱合金に固溶強度を付与するために使用されます。強度を高めるために時効硬化に頼っているこれらの合金は、かなりの量のアルミ、チタンおよびニオブ（コロンビウムとも呼ばれ、非常に有効な強化物として知られている第2相（”ガンマプライム”および”ダブルガンマプライム”）の非常に微細な析出物を形成することができる）を含んでいます。

アルミは耐熱合金において別の役割を果たすことができ、保護膜（特に高温で、酸化物などの存在下で、これらの材料の表面上に形成される酸化物）を改造します。実際、酸化アルミニウムは非常に粘着性があり、安定しており、保護作用があります。

炭素が一般的に負の作用物質であるCRA材料とは異なり、HAYNES® および HASTELLOY® 耐熱合金（HTA）は、意図的な炭素添加、または、それよりもミクロ組織中に誘導される炭化物に依存しており、高温用途に対して必要なレベルの強度（特にクリープ強度）を提供します。ある場合には、これらの炭化物は、材料の凝固中に形成されます（一次炭化物）。他の場合には、高温暴露中に固体状態で形成されます（二次炭化物）。

HTA材料中の特定の炭化物タイプおよび形態に対する必要性の結果として、アニーリングは、特に製造および加工プロセスのステップ間において、はるかに複雑な課題です。

HAYNES® および HASTELLOY® 耐熱合金は、通常、下記の温度（または、指定された温度範囲）で溶体化処理した状態で供給されます。:

耐熱合金(HTA)の溶体化処理温度

合金	溶体化処理温度/範囲		急冷のタイプ
合金	°F	°C	-
25	2150-2250	1177-1232	WQ or RAC
75	1925*	1052*	WQ or RAC
188	2125-2175	1163-1191	WQ or RAC
214®	2000	1093	WQ or RAC
230®	2125-2275	1163-1246	WQ or RAC
242®	1900-2050	1038-1121	WQ or RAC
244®	2000-2100	1093-1149	WQ or RAC
263	2100 + 25	1149 + 14	WQ or RAC
282®	2050-2100	1121-1149	WQ or RAC
556®	2125-2175	1163-1191	WQ or RAC
625	2000-2200	1093-1204	WQ or RAC
718	1700-1850**	927-1010**	WQ or RAC
HR-120®	2150-2250	1177-1232	WQ or RAC
HR-160®	2025-2075	1107-1135	WQ or RAC
HR-224®			WQ or RAC
HR-235™	2075-2125	1135-1163	WQ or RAC
MULTIMET®	2150	1177	WQ or RAC
N	2150	1177	WQ or RAC
R-41	2050	1121	WQ or RAC
S	1925-2075	1052-1135	WQ or RAC
W	2165	1185	WQ or RAC
WASPALOY	1975	1079	WQ or RAC
X	2125-2175	1163-1191	WQ or RAC
X-750	1900*	1038*	WQ or RAC

WQ = 水冷 (推奨); RAC = 急速空冷
*ブライト (水素) アニーリング温度
**厳密な溶体化処理温度ではない (多くの予備のアニーリング温度範囲がある)

溶体化処理した状態では、耐熱合金（HTA）のミクロ組織は、一般に、本質的に清浄な（析出物を含まない）結晶粒界を有するγ相（面心立方体）マトリックス中に分散した一次炭化物から成ります。固溶強化型合金の場合、これは通常、高温での使用と室温での加工性の両方にとって最適条件です。

HAYNES® および HASTELLOY® 合金は、鋼およびステンレス鋼に使用されるような類の温度で応力除去処理を施すべきではありませんが、望ましくない第2相の析出（特に合金の結晶粒界における）を生じるおそれがあるため、耐熱合金（HTA）には、工程間において加工途中の加工物の延性を回復させるために、やや低いアニーリング温度が使用されてきました。これらのいわゆる中間アニーリング温度は、前述の粒界析出を生じる可能性があるので慎重に使用すべきです。以下の表に、（選択された固溶強化型HTA材料に対する）いくつかの中間アニーリング温度の最低値を示します：

最低中間アニーリング温度(HTA)

合金	最低中間アニーリング温度
合金	°F	°C
25	2050	1121
188	2050	1121
230®	2050	1121
556®	1900	1038
625	1700	927
HR-120®	1950	1066
HR-160®	1950	1066
S	1750	954
X	1850	1010

工程のステップ間での中間アニーリング温度が（むしろ溶体化処理温度よりも）適切かどうかは、合金およびミクロ組織に及ぼすより低い温度の影響、および以降の作業の性質に依存します。これらの問題は、注意深く研究されなければならず、アドバイスが求められます。

冷間（または温間）成型中のアニーリング

下記の合金に適用できます:
耐熱合金

熱処理に対する HAYNES® および HASTELLOY® 耐熱合金（HTA）の反応は、処理前の材料の状態に大きく依存します。材料が冷間加工または温間加工されていない状態である場合、主要な反応は、通常、二次炭化物相の量および形態の変化です。その他の軽微な影響が生じることもありますが、（その前に冷間または温間加工がない場合は）結晶構造は通常、同じままです。

これらの合金を冷間または温間加工に供した場合、溶体化または中間アニールの適用は、ほとんど全ての場合に結晶構造を変えます。さらに、その前の冷間または温間加工の量は、結晶構造、ひいては材料の機械的特性に著しく影響します。

次の表は、様々なレベルの冷間加工を施した、いくつかの耐熱合金薄板の結晶粒径に及ぼす熱処理温度（5分間の持続時間）の影響を示しています。

結晶粒径に対する冷間加工および熱処理温度の影響

冷間加工率	熱処理温度		ASTM 結晶粒度
%	°F	°C	25	230®	556®	X
0	None		3.5-4	5-6	5-6	4-5
10	1850	1010	NA	NA	NR	NR
	1950	1066	NR	NR	NR	NR
	2050	1121	NR	NFR	5-5.5	5-7
	2150	1177	4-4.5	4-7	5-5.5	NA
	2250	1232	3-4.5	6.5-7	NA	NA
15	1950	1066	7	NA	NA	NA
	2050	1121	6-7	NA	NA	NA
	2150	1177	5-7	NA	NA	NA
	2250	1232	3-4.5	NA	NA	NA
20	1850	1010	NA	NA	NR	NFR
	1950	1066	7-8	NFR	NR	NFR
	2050	1121	7-8	8-8.5	7.5-8.5	7-8
	2150	1177	4.5-7	7.5-8	6-6.5	NA
	2250	1232	2.5-4.5	7-7.5	NA	NA
25	1950	1066	7.5-8	NA	NA	NA
	2050	1121	7.5-8	NA	NA	NA
	2150	1177	4	NA	NA	NA
	2250	1232	3.5	NA	NA	NA
30	1850	1010	NA	NA	NFR	NFR
	1950	1066	NA	8-9	7.5-9.5	8-10
	2050	1121	NA	9-10	7-7.5	7.5-9.5
	2150	1177	NA	8.5-9	4.5-6.5	NA
	2250	1232	NA	6-7	NA	NA
40	1850	1010	NA	NA	7.5-9.5	8-9
	1950	1066	NA	9.5-10	8-9.5	8-10
	2050	1121	NA	9-10	7-9	9.5-10
	2150	1177	NA	8.5-9	4.5-6.5	NA
	2250	1232	NA	4-7	NA	NA
50	1850	1010	NA	NA	9-10	8.5-10
	1950	1066	NA	9-10	8.5-10	8.5-10
	2050	1121	NA	9-10	8-9.5	8.5-10
	2150	1177	NA	9-9.5	5.5-6	NA
	2250	1232	NA	5.5-6.5	NA	NA

NA=データなし
NR= 再結晶化は観察されず
NFR=完全に再結晶化されず

いくつかの固溶強化型 HAYNES® および HASTELLOY® 耐熱合金の機械的特性に対する、冷間加工に種々の温度での熱処理を加えた影響を以下の表および図に示します。

HAYNES® 25 薄板の室温機械的特性に対する冷間加工と熱処理温度の影響

冷間加工率	*熱処理温度**		0.2% 耐力		極限引張り強さ		伸び	硬度
%	°F	°C	ksi	MPa	ksi	MPa	%	HRC
冷間加工なし	熱処理なし		68	469	144	993	58	24
10	熱処理なし		124	855	182	1255	37	36
15	熱処理なし		149	1027	178	1227	28	40
20	熱処理なし		151	1041	193	1331	18	42
25	熱処理なし		184	1269	232	1600	15	44
10	1950	1066	98	676	163	1124	39	32
15	1950	1066	91	627	167	1151	44	30
20	1950	1066	96	662	171	1179	41	32
25	1950	1066	89	614	169	1165	44	32
10	2050	1121	74	510	157	1082	53	27
15	2050	1121	79	545	161	1110	52	28
20	2050	1121	82	565	165	1138	48	31
25	2050	1121	83	572	166	1145	48	30
10	2150	1177	67	462	148	1020	63	21
15	2150	1177	74	510	156	1076	55	26
20	2150	1177	72	496	154	1062	59	26
25	2150	1177	69	476	149	1027	62	25
10	2250	1232	69	476	144	993	64	95
15	2250	1232	64	441	142	979	68	97
20	2250	1232	62	427	135	931	69	97
25	2250	1232	61	421	138	951	70	96

*5 分間保持 + 急速空冷
引張り試験結果は、2又はそれ以上の試験の平均
HRC= ロックウェル硬さ "C"スケール

R.T.(J)

HAYNES® 188 薄板の室温機械的特性に対する冷間加工と熱処理の影響

冷間加工率	*熱処理温度**		0.2% 耐力		極限引張り強さ		伸び	硬度
%	°F	°C	ksi	MPa	ksi	MPa	%	HR B/C
冷間加工なし	熱処理なし		67	462	137	945	54	98 HRB
10	熱処理なし		106	731	151	1041	45	32 HRC
20	熱処理なし		133	917	166	1145	28	37 HRC
30	熱処理なし		167	1151	195	1344	13	41 HRC
40	熱処理なし		177	1220	215	1482	10	44 HRC
10	1950	1066	91	627	149	1027	41	30 HRC
20	1950	1066	88	607	153	1055	41	28 HRC
30	1950	1066	84	579	158	1089	41	30 HRC
40	1950	1066	91	627	163	1124	40	31 HRC
10	2050	1121	65	448	143	986	50	22 HRC
20	2050	1121	71	490	149	1027	47	25 HRC
30	2050	1121	80	552	155	1069	44	28 HRC
40	2050	1121	87	600	159	1096	43	30 HRC
10	2150	1177	62	427	140	965	55	96 HRB
20	2150	1177	65	448	141	972	53	97 HRB
30	2150	1177	67	462	143	986	52	99 HRB
40	2150	1177	64	441	141	972	56	97 HRB
10	2250	1232	59	407	132	910	59	95 HRB
20	2250	1232	58	400	130	896	63	94 HRB
30	2250	1232	58	400	131	903	63	93 HRB
40	2250	1232	58	400	132	910	62	93 HRB

*5 分間保持 + 急速空冷
引張り試験結果は、2又はそれ以上の試験の平均
HRB= ロックウェル硬さ "B"スケール
HRC= ロックウェル硬さ "C"スケール

R.T. 188(J)

HAYNES® 230® 薄板の室温機械的特性に対する冷間加工と熱処理温度の影響

冷間加工率	*熱処理温度**		0.2% 耐力		極限引張り強さ		伸び	硬度
%	°F	°C	ksi	MPa	ksi	MPa	%	HR B/C
冷間加工なし	熱処理なし		62	427	128	883	47	95 HRB
10	熱処理なし		104	717	145	1000	32	28 HRC
20	熱処理なし		133	917	164	1131	17	35 HRC
30	熱処理なし		160	1103	188	1296	10	39 HRC
40	熱処理なし		172	1186	202	1393	8	40 HRC
50	熱処理なし		185	1276	215	1482	6	42 HRC
10	1950	1066	92	634	144	993	33	24 HRC
20	1950	1066	81	558	142	979	36	26 HRC
30	1950	1066	76	524	142	979	36	99 HRB
40	1950	1066	81	558	146	1007	32	23 HRC
50	1950	1066	86	593	148	1020	35	24 HRC
10	2050	1121	81	558	139	958	37	98 HRB
20	2050	1121	65	448	136	938	39	97 HRB
30	2050	1121	72	496	140	965	38	99 HRB
40	2050	1121	76	524	142	979	36	99 HRB
50	2050	1121	81	558	144	993	36	23 HRC
10	2150	1177	56	386	130	896	44	92 HRB
20	2150	1177	64	441	134	924	40	96 HRB
30	2150	1177	70	483	138	951	39	98 HRB
40	2150	1177	73	503	139	958	38	98 HRB
50	2150	1177	72	496	138	951	39	98 HRB
10	2250	1232	52	359	125	862	47	92 HRB
20	2250	1232	57	393	128	883	45	92 HRB
30	2250	1232	54	372	126	869	48	92 HRB
40	2250	1232	53	365	126	869	47	91 HRB
50	2250	1232	55	379	128	883	46	89 HRB

*5 分間保持 + 急速空冷
引張り試験結果は、2又はそれ以上の試験の平均
HRB= ロックウェル硬さ "B"スケール
HRC= ロックウェル硬さ "C"スケール

R.T. 230(J)

HAYNES® 625 薄板の室温機械的特性に対する冷間加工と熱処理温度の影響

冷間加工率	*熱処理温度**		0.2% 耐力		極限引張り強さ		伸び	硬度
%	°F	°C	ksi	MPa	ksi	MPa	%	HR B/C
冷間加工なし	熱処理なし		70	483	133	917	46	97 HRB
10	熱処理なし		113	779	151	1041	30	32 HRC
20	熱処理なし		140	965	169	1165	16	37 HRC
30	熱処理なし		162	1117	191	1317	11	40 HRC
40	熱処理なし		178	1227	209	1441	8	42 HRC
50	熱処理なし		184	1269	223	1538	5	45 HRC
10	1850	1010	63	434	134	924	46	NA
20	1850	1010	71	490	138	951	44	NA
30	1850	1010	78	538	141	972	44	NA
40	1850	1010	82	565	141	972	42	NA
50	1850	1010	82	565	141	972	42	NA
10	1950	1066	61	421	133	917	46	NA
20	1950	1066	71	490	137	945	45	NA
30	1950	1066	77	531	140	965	44	NA
40	1950	1066	83	572	142	979	42	NA
50	1950	1066	82	565	141	972	42	NA
10	2050	1121	58	400	128	883	50	NA
20	2050	1121	67	462	135	931	46	NA
30	2050	1121	58	400	127	876	52	NA
40	2050	1121	72	496	137	945	44	NA
50	2050	1121	61	421	130	896	50	NA
10	2150	1177	52	359	122	841	55	NA
20	2150	1177	54	372	124	855	55	NA
30	2150	1177	53	365	122	841	56	NA
40	2150	1177	52	359	122	841	55	NA
50	2150	1177	51	352	119	820	58	NA

*5 分間保持 + 急速空冷
引張り試験結果は、2又はそれ以上の試験の平均
NA=データなし
HRB= ロックウェル硬さ "B"スケール
HRC= ロックウェル硬さ "C"スケール

R.T. 625(J)

HAYNES® HR-120® 薄板の室温機械的特性に対する冷間加工と熱処理温度の影響

冷間加工率	*熱処理温度**		0.2% 耐力		極限引張り強さ		伸び	硬度
%	°F	°C	ksi	MPa	ksi	MPa	%	HR B/C
冷間加工なし	熱処理なし		60	414	113	779	39	93 HRB
10	熱処理なし		103	710	126	869	26	27 HRC
20	熱処理なし		129	889	144	993	11	32 HRC
30	熱処理なし		143	986	157	1082	6	34 HRC
40	熱処理なし		159	1096	179	1234	6	35 HRC
50	熱処理なし		166	1145	186	1282	5	36 HRC
10	1950	1066	52	359	109	752	38	89 HRB
20	1950	1066	55	379	111	765	38	92 HRB
30	1950	1066	60	414	115	793	38	93 HRB
40	1950	1066	65	448	117	807	37	93 HRB
50	1950	1066	67	462	118	814	34	93 HRB
10	2050	1121	49	338	108	745	47	88 HRB
20	2050	1121	53	365	117	807	41	90 HRB
30	2050	1121	55	379	112	772	40	91 HRB
40	2050	1121	58	400	114	786	37	91 HRB
50	2050	1121	59	407	114	786	37	89 HRB
10	2150	1177	49	338	109	752	43	86 HRB
20	2150	1177	50	345	109	752	42	87 HRB
30	2150	1177	51	352	110	758	43	88 HRB
40	2150	1177	50	345	111	765	38	86 HRB
50	2150	1177	50	345	110	758	39	82 HRB
10	2250	1232	46	317	106	731	46	84 HRB
20	2250	1232	44	303	104	717	47	80 HRB
30	2250	1232	44	303	103	710	48	80 HRB
40	2250	1232	44	303	104	717	45	81 HRB
50	2250	1232	44	303	104	717	43	83 HRB

*5 分間保持 + 急速空冷
引張り試験結果は、2又はそれ以上の試験の平均
HRB= ロックウェル硬さ "B"スケール
HRC= ロックウェル硬さ "C"スケール

R.T. HR120(J)

HASTELLOY® X 薄板の室温機械的特性に対する冷間加工と熱処理温度の影響

冷間加工率	*熱処理温度**		0.2% 耐力		極限引張り強さ		伸び	硬度
%	°F	°C	ksi	MPa	ksi	MPa	%	HR B/C
冷間加工なし	熱処理なし		57	393	114	786	46	89 HRB
10	熱処理なし		96	662	129	889	29	25 HRC
20	熱処理なし		122	841	147	1014	15	31 HRC
30	熱処理なし		142	979	169	1165	10	35 HRC
40	熱処理なし		159	1096	186	1282	8	37 HRC
50	熱処理なし		171	1179	200	1379	7	39 HRC
10	1850	1010	76	524	125	862	32	98 HRB
20	1850	1010	91	627	132	910	27	23 HRC
30	1850	1010	87	600	135	931	28	99 HRB
40	1850	1010	77	531	133	917	32	98 HRB
50	1850	1010	81	558	135	931	33	99 HRB
10	1950	1066	74	510	122	841	34	93 HRB
20	1950	1066	66	455	124	855	35	96 HRB
30	1950	1066	63	434	126	869	36	96 HRB
40	1950	1066	70	483	129	889	35	96 HRB
50	1950	1066	74	510	129	889	34	97 HRB
10	2050	1121	53	365	119	820	42	89 HRB
20	2050	1121	56	386	121	834	40	91 HRB
30	2050	1121	61	421	123	848	39	94 HRB
40	2050	1121	65	448	125	862	37	94 HRB
50	2050	1121	67	462	125	862	38	94 HRB
10	2150	1177	45	310	109	752	49	94 HRB
20	2150	1177	47	324	111	765	47	87 HRB
30	2150	1177	49	338	113	779	46	86 HRB
40	2150	1177	46	317	110	758	48	85 HRB
50	2150	1177	46	317	110	758	48	84 HRB

*5 分間保持 + 急速空冷
引張り試験結果は、2又はそれ以上の試験の平均
HRB= ロックウェル硬さ "B"スケール
HRC= ロックウェル硬さ "C"スケール

R.T. X(J)

時効硬化型合金に対する時効硬化処理

下記の合金に適用できます:
耐食合金
耐熱合金

合金	処理ｽﾃｯﾌﾟ数	処理条件
C-22HS®	2	1300°F (704°C)で16時間保持後、1125°F (607°C)まで炉冷、 1125°F(607°C)で32時間保持後、空冷
242®	1	1200°F (649°C)で48 時間*保持後、空冷
244®	2	1400°F (760°C)で16時間保持後、1200°F (649°C)まで炉冷、 1200°F(649°C)で32時間保持後、空冷
263	1	1472°F (800°C)で8時間保持後、空冷
282	2	1850°F (1010°C)で2時間保持後、急速空冷または空冷、その後、 1450°F (788°C)で8時間保持後、空冷
718	2	325°F (718°C)で8時間保持後、1150°F (621°C)まで炉冷、 1150°F(621°C) で8時間保持後、空冷
R-41	1	1400°F (760°C)で16時間保持後、空冷
WASPALOY	3	1825°F (996°C)で2時間保持後、空冷、その後、1550°F (843°C)で4時間保持後、空冷、
WASPALOY	3	その後、1400°F (760°C)で16時間保持後、空冷
X-750	2	1350°F (732°C)で8時間保持後、1150°F (621°C)まで炉冷、 1150°F (621°C)で8時間保持後、空冷

*最小値

時効硬化可能な材料を硬化/強化するために、出発材料が溶体化処理された状態であると仮定して、通常、以下の処理が適用されます。これらの合金のいくつかに対しては、意図する用途および必要な強度レベルにより、代替えの硬化/強化処理が可能です。詳細は、Haynes International にお問い合わせください。

加熱および冷却速度

下記の合金に適用できます:
耐食合金
耐熱合金
耐摩耗・耐食合金

HAYNES® および HASTELLOY® 合金の加熱および冷却は、一般にできるだけ迅速に行う必要があります。これは、中間温度でのミクロ組織における第2相粒子（とりわけ、耐熱合金の場合には炭化物）の析出を最小にするためです。急速加熱は、また、冷間または熱感加工により蓄えられたエネルギを保存するため、アニーリング温度での再結晶化および/または結晶粒の成長にとって重要です。実際、加熱が遅い場合は、特に断面が薄い部品において、アニーリング温度における限られた時間しか与えられていなくても、望ましい結晶粒径よりも細かくなる可能性があります。

溶体化処理後の急速冷却は、特に、おおよそ1000°F〜1800°F（538°C〜982°C）の温度範囲で、ミクロ組織の結晶粒界において第2相の析出の析出を防ぐためにも重要です。実用的には、歪みが生じにくい場所では、水冷が好まれます。（時効硬化型の耐熱合金部品の場合は）時効硬化処理からの冷却は、通常、空気冷却によることに留意してください。

冷却速度が遅いことに対する個々の合金の感度は異なりますが、冷却速度が特性に及ぼす影響の例として、HAYNES®188 合金のクリープ寿命を冷却プロセスの関数として次の表に示しています。

HAYNES®188 薄板のクリープ寿命に対する冷却速度の影響

2150°F (1177°C)での溶体化処理後の冷却プロセス	1600°F/7 ksi (871°C/48 MPa) 試験に対する0.5％クリープ時間
水冷	148 h
空冷	97 h
1200°F (649°C)に達するまで炉冷、その後、空冷	48 h

保持時間

アニーリングに必要な温度での保持時間は、すべての冶金反応が均一にかつ部品全体にわたって完了することを保証するために必要な事柄によって支配されます。先に触れたように、保持時間に対する一般的なルールは断面の厚さに依存しますが、重量のある加工物および部品に対しては厚さ1インチあたり少なくとも30分で、重量がない加工物および部品に対しては（ピース全体が必要なアニール温度で均一になった後） 10〜30分です。極端に長い保持時間（一晩中など）は、合金のミクロ組織および特性を害するおそれがあるため推奨されません。

帯板またはワイヤの連続的なアニーリングの場合、通常は、その温度で数分保持するだけで十分です。

炉内での時間は、炉のタイプと容量、および加工物/部品の厚さと形状に依存します。加工物全体が必要なアニーリング温度に達したかどうかを判断するには、可能であれば、加工物に取り付けられた熱電対を使用して測定を行う必要があります。

保護雰囲気の使用

ほとんどの HAYNES® および HASTELLOY® 合金は、酸化環境中でアニールすることができますが、粘着性のある酸化スケールを形成するため、通常は次の工程の前に除去しなければなりません。スケール除去の詳細については、脱スケールと酸洗いのセクションを参照してください。

いくつかのHAYNES® および HASTELLOY® 合金はクロム含量が低く、中性または、わずかに還元雰囲気でのアニーリングが必要です。

ブライト仕上げ（酸化スケールなし）が必要な場合は、低露点水素のような保護雰囲気が必要です。アルゴンおよびヘリウムの雰囲気が使用されていますが、酸素または水蒸気汚染のために、これらの代替ガスでは顕著な着色が起こる可能性があります。窒素または分解アンモニア中でのアニーリングは、通常、推奨されませんが、許容される場合があるかもしれません。

真空アニーリングは一般に許容されますが、真空圧力および温度に依存して、いくらかの着色が起こる場合もあります。強制ガス冷却に使用されるガスの選択は重要です：通常、ヘリウムが好まれ、（一部の合金に対しては）アルゴンと窒素が続いて好まれます。

熱処理設備の選択

ほとんどのタイプの工業炉は、HAYNES® および HASTELLOY® 合金の熱処理に適しています。しかしながら、誘導加熱は、温度の制御が不十分で均一な加熱が欠如しているため、通常は推奨されません。トーチ、溶接装置、および類似物による加熱は認められません。熱処理中のあらゆるタイプの火炎の衝突は、避けなければなりません。

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