HAYNES® 263 合金
主な特徴
1650℉ (899℃)以下の温度での良好な高温強度、優れた延性、および優れた溶接性
HAYNES® 263 合金 (UNS N07263)は、時効硬化型のニッケル – コバルト – クロム – モリブデン合金で、アニールされた状態で良好な時効硬化強度特性と優れた加工特性を併せ持つように特別に設計されています。HAYNES® 263 合金は、優れた中間温度での引張延性を示し、通常、ガンマプライム強化型合金に一般的なひずみ時効割れの問題がありません。高温での強度は、HAYNES® 282® 合金、Waspaloy 合金、あるいは R-41 合金ほど高くはありません。しかしながら、Waspaloy 合金および R-41 合金よりもずっと容易に成形あるいは溶接することができます。 HAYNES® 282® 合金は、HAYNES® 263 合金よりも優れた引張り、クリープ破断、および低サイクル疲労強度を示し、Waspaloy および R-41 合金よりも著しく高い加工性を有するため、多くの用途で HAYNES® 263 合金の替わりに使用されています。
HAYNES® 263 合金は通常、1650℉ (899℃)程度までの用途に使用されます。その耐酸化性は、他のガンマプライム強化型超合金と同等です。
用途
HAYNES® 263 合金は、航空用タービンエンジンおよび産業用タービンエンジン双方の用途において、様々な加工部品用途に適した特性を兼ね備えています。これらの用途には、比較的低温の燃焼器、トランジションライナ、および幾つかのリング状部品などがあります。
*この合金に関して技術的なご質問がある場合は、当社の技術支援チームにご連絡ください。
標準組成
重量 %
ニッケル: Ni | 52 Balance |
---|---|
コバルト: Co | 20 |
鉄: Fe | 0.70 max. |
クロム: Cr | 20 |
モリブデン: Mo | 6 |
マンガン: Mn | 0.40 |
ケイ素: Si | 0.20 |
アルミニウム: Al | 0.60 max. |
チタン: Ti | 2.40 max. |
炭素: C | 0.06 |
ホウ素:: B | 0.005 max. |
ジルコニウム: Zr | 0.04 max. |
アルミニウム + チタン: Al + Ti | 2.60 |
クリープおよびストレスラプチャー強度
時効処理*した HAYNES® 263 合金薄板
温度 | クリープ | 下記時間で所定のクリープを生じるおおよその初期応力 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
100h | 1,000h | |||||
°F | °C | % | ksi | MPa | ksi | MPa |
1200 | 649 | 1 | 75 | 517 | 58 | 400 |
R | 77 | 531 | 64 | 441 | ||
1300 | 704 | 1 | 54 | 372 | 41 | 283 |
R | 60 | 414 | 45 | 310 | ||
1400 | 760 | 1 | 37 | 255 | 25 | 172 |
R | 42 | 290 | 28 | 193 | ||
1500 | 816 | 1 | 22 | 152 | 12 | 83 |
R | 25 | 172 | 15 | 103 | ||
1600 | 871 | 1 | 11 | 76 | 6.0 | 41 |
R | 14 | 97 | 7.4 | 51 | ||
1700 | 927 | 1 | 5.7 | 39 | 3.0 | 21 |
R | 7.3 | 50 | 4.0 | 28 |
*試料の時効処理条件は 1472℉ (800℃)/8h/空冷
薄板において1000時間で1%のクリープを生じる応力の比較
1200℉(649℃)およびそれ以上の温度において、 HAYNES® 263 合金のクリープ強度は、他の
二つのガンマプライム強化型合金、HAYNES® 282® 合金および HAYNES® Waspaloy 合金より
も低いです。1300℉ (704℃)よりも高い温度において、HAYNES® 263 は HAYNES® 718 合金より
も遥かに高いクリープ強度を有しています。
熱安定性
状態 | 試験温度 | 0.2% 耐力 | 極限引張強さ | 4D 伸び | |||
---|---|---|---|---|---|---|---|
°F | °C | ksi | MPa | ksi | MPa | % | |
溶体化処理 | RT | RT | 58 | 400 | 120.1 | 828 | 53.3 |
時効処理* | RT | RT | 93.1 | 642 | 154.2 | 1063 | 36.9 |
1200 | 649 | 78.2 | 539 | 132.3 | 912 | 38.6 | |
1400 | 760 | 79.2 | 546 | 100 | 689 | 29.5 | |
1500 | 816 | 69.3 | 478 | 77.9 | 537 | 36.9 | |
1600 | 871 | 42.2 | 291 | 49.4 | 341 | 61.2 | |
時効処理* + 1200℉/8000h | RT | RT | 113.3 | 781 | 176.8 | 1219 | 28.7 |
1200 | 649 | 96.7** | 667** | 149.2** | 1029** | 31.3** | |
時効処理* + 1400℉/8000h | RT | RT | 83.3 | 574 | 151.3 | 1043 | 24.8 |
1400 | 760 | 60.9 | 420 | 83.7 | 577 | 36.4 | |
時効処理* + 1500℉/8000h | RT | RT | 77.5 | 534 | 132.8 | 916 | 23 |
1500 | 816 | 42 | 290 | 58.6 | 404 | 37 | |
時効処理* + 1600℉/8000h | RT | RT | 54.9 | 379 | 115.7 | 798 | 37.8 |
1600 | 871 | 38.4 | 265 | 25.5 | 176 | 49.1 |
*試料の時効処理条件は、1472℉(800℃)で8時間保持したのち空冷。
** 限られたデータ
引張特性
冷間圧延した薄板、溶体化および時効処理**
試験温度 | 0.2% 耐力 | 極限引張強さ | 伸び | |||
---|---|---|---|---|---|---|
°F | °C | ksi | MPa | ksi | MPa | % |
RT | RT | 89.2 | 615 | 151.0 | 1041 | 35.8 |
400* | 204* | 82.3* | 567* | 139.6* | 963* | 40.9* |
800* | 427* | 80.4* | 554* | 126.7* | 874* | 39.6* |
1000 | 537 | 76.4 | 527 | 124.8 | 860 | 42.1 |
1200 | 649 | 75.2 | 518 | 130.7 | 901 | 36.9 |
1400 | 760 | 76.0 | 524 | 100.9 | 696 | 26.6 |
1500* | 816* | 68.2* | 470* | 77.3* | 533* | 35.2* |
1600 | 871 | 43 | 296 | 50.5 | 348 | 58.1 |
1700 | 927 | 17.0 | 117 | 25.0 | 172 | 105.2 |
1800 | 982 | 12.3 | 85 | 17.9 | 123 | 95.1 |
2000 | 1093 | 5.5 | 38 | 9.0 | 62 | 103.6 |
* 限られたデータ
**ミルアニール +1472℉(800℃)/8h/空冷
冷間圧延した厚板、溶体化および時効処理**
試験温度 | 0.2% 耐力 | 極限引張強さ | 伸び | |||
---|---|---|---|---|---|---|
°F | °C | ksi | MPa | ksi | MPa | % |
RT | RT | 84.7 | 584 | 147.7 | 1018 | 30.4 |
400* | 204* | 74.5* | 514* | 139.6* | 963* | 34.2* |
800* | 427* | 70.9* | 489* | 126.8* | 874* | 41.2* |
1000 | 537 | 74.3 | 512 | 122.6 | 845 | 42.5 |
1200 | 649 | 71.8 | 495 | 125.8 | 867 | 32.7 |
1400 | 760 | 72.5 | 500 | 101.9 | 703 | 19.9 |
1500* | 816* | 64.1* | 442* | 81.8* | 564* | 22.8* |
1600 | 871 | 45.2 | 312 | 53.2 | 367 | 47.5 |
1800 | 982 | 12.5 | 86 | 18.8 | 130 | 101.6 |
2000 | 1093 | 6 | 41 | 9.1 | 63 | 114.8 |
* 限られたデータ
**ミルアニール +1472℉(800℃)/8h/空冷
時効後の硬度
時効硬化*後の室温硬度
形態 | 硬度 |
---|---|
薄板* | 26 HRC |
厚板* | 27 HRC |
*ミルアニール +1472℉(800℃)/8h/空冷
HRC = ロックウェル硬さ “C”
耐酸化性
静的酸化試験
試験時間 : 1,008 h
試験サイクル数 : 6
サイクルの長さ : 168 h
温度 : 1600, 1700, 1800 ℉ (871, 927, 982 ℃)
メタルロス = (A-B)/2
平均内部酸化深さ = C
最大内部酸化深さ = D
平均酸化層厚さ = メタルロス + 平均内部酸化深さ
最大酸化層厚さ = メタルロス + 最大内部酸化深さ
空気流中での耐酸化性比較(1,008時間)
合金 | 1600°F (871°C) | 1700°F (927°C) | 1800°F (982°C) | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
メタルロス | 平均酸化層厚さ | メタルロス | 平均酸化層厚さ | メタルロス | 平均酸化層厚さ | |||||||
mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | |
263 | 0.1 | 3 | 0.4 | 10 | 0.2 | 5 | 0.7 | 18 | 0.9 | 23 | 5 | 127 |
282® | 0.2 | 5 | 0.6 | 15 | 0.1 | 3 | 1.1 | 28 | 0.2 | 5 | 1.8 | 46 |
R-41 | 0.2 | 5 | 0.8 | 20 | 0.2 | 5 | 1.5 | 38 | 0.2 | 5 | 2.9 | 74 |
Waspaloy | 0.3 | 8 | 1.4 | 36 | 0.3 | 8 | 3.4 | 86 | 0.7 | 18 | 5 | 127 |
動的酸化試験(バーナーリグ試験)
バーナーリグ試験では、0.375 in x 2.5 in x 特定厚さ (9.5mm x 64mm x 特定厚さ) の複数の試料を
回転する保持装置に取付け、燃料油 (No. 1燃料油:2、No. 2燃料油:1の混合油)を約50:1の空燃
比で燃焼させてできる燃焼ガス中に曝します。燃焼ガスの流速は、マッハ数が約0.3です。試料は
30分毎に自動的に燃焼ガス流から取り出され、ファンで 500℉ (260℃) 以下に冷却された後、燃焼
ガス流中に戻されます。
合金 | 1600°F (871°C), 1000時間, 30分サイクル | 1800°F (982°C), 1000時間, 30分サイクル | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
メタルロス | 平均酸化層厚さ | メタルロス | 平均酸化層厚さ | |||||
mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | |
263 | 1.4 | 36 | 4 | 102 | 12.5 | 318 | 16.1 | 409 |
282® | 1.8 | 46 | 4.2 | 107 | 8 | 203 | 13 | 330 |
Waspaloy | 1.9 | 48 | 4.3 | 109 | 9.5 | 241 | 13.6 | 345 |
R-41 | 1.2 | 30 | 4.4 | 112 | 5.8 | 147 | 12.1 | 307 |
物理的特性
物理的特性 | 英国単位 | メートル単位 | ||
---|---|---|---|---|
密度 | RT | 0.302 lb/in3 | RT | 8.36 g/cm3 |
溶融温度 | 2370-2470°F | – | 1300-1355°C | – |
電気抵抗 | RT | 45.3 µohm-in | RT | 115 µohm-cm |
200°F | 45.8 µohm-in | 100°C | 116 µohm-cm | |
400°F | 46.5 µohm-in | 200°C | 118 µohm-cm | |
600°F | 47.5 µohm-in | 300°C | 120 µohm-cm | |
800°F | 48.2 µohm-in | 400°C | 122 µohm-cm | |
1000°F | 49.1 µohm-in | 500°C | 124 µohm-cm | |
1200°F | 49.6 µohm-in | 600°C | 126 µohm-cm | |
1400°F | 49.4 µohm-in | 700°C | 126 µohm-cm | |
1600°F | 48.9 µohm-in | 800°C | 125 µohm-cm | |
1800°F | 48.9 µohm-in | 900°C | 124 µohm-cm | |
– | – | 1000°C | 124 µohm-cm | |
熱伝導率 | RT | 81 Btu-in/ft2-hr-°F | RT | 11.7 W/m-°C |
200°F | 89 Btu-in/ft2-hr-°F | 100°C | 13.0 W/m-°C | |
400°F | 103 Btu-in/ft2-hr-°F | 200°C | 14.7 W/m-°C | |
600°F | 115 Btu-in/ft2-hr-°F | 300°C | 16.3 W/m-°C | |
800°F | 128 Btu-in/ft2-hr-°F | 400°C | 18.0 W/m-°C | |
1000°F | 141 Btu-in/ft2-hr-°F | 500°C | 19.7 W/m-°C | |
1200°F | 154 Btu-in/ft2-hr-°F | 600°C | 21.4 W/m-°C | |
1400°F | 167 Btu-in/ft2-hr-°F | 700°C | 23.0 W/m-°C | |
1600°F | 182 Btu-in/ft2-hr-°F | 800°C | 24.7 W/m-°C | |
1800°F | 195 Btu-in/ft2-hr-°F | 900°C | 26.8 W/m-°C | |
– | – | 1000°C | 28.5 W/m-°C | |
平均熱膨張係数 | 70-200°F | 6.2 µin/in-°F | 25-100°C | 11.1 µm/m- °C |
70-400°F | 6.7 µin/in-°F | 25-200°C | 12.1 µm/m- °C | |
70-600°F | 7.1 µin/in-°F | 25-300°C | 12.7 µm/m- °C | |
70-800°F | 7.2 µin/in-°F | 25-400°C | 12.8 µm/m- °C | |
70-1000°F | 7.6 µin/in-°F | 25-500°C | 13.6 µm/m- °C | |
70-1200°F | 7.9 µin/in-°F | 25-600°C | 13.9 µm/m- °C | |
70-1400°F | 8.3 µin/in-°F | 25-700°C | 14.7 µm/m- °C | |
70-1600°F | 9.0 µin/in-°F | 25-800°C | 15.4 µm/m- °C | |
70-1800°F | 9.9 µin/in-°F | 25-900°C | 17.0 µm/m- °C | |
– | – | 25-1000°C | 18.1 µm/m- °C | |
動弾性率 | RT | 32.1 x 106 psi | RT | 221 GPa |
200°F | 31.7 x 106 psi | 100°C | 219 GPa | |
400°F | 30.7 x 106 psi | 200°C | 212 GPa | |
600°F | 29.6 x 106 psi | 300°C | 205 GPa | |
800°F | 28.5 x 106 psi | 400°C | 198 GPa | |
1000°F | 27.5 x 106 psi | 500°C | 192 GPa | |
1200°F | 26.2 x 106 psi | 600°C | 185 GPa | |
1400°F | 24.8 x 106 psi | 700°C | 176 GPa | |
1600°F | 22.9 x 106 psi | 800°C | 166 GPa | |
1800°F | 21.1 x 106 psi | 900°C | 154 GPa | |
– | – | 1000°C | 143 GPa |
RT= 室温
低サイクル疲労
加工および溶接
加工
HAYNES® 263合金は、優れた成形および溶接特性を有しています。この合金の熱間加工温度範 囲は、おおよそ 1750~2150°F (954~1177°C)です。この合金はアニールした状態で優れた延性を 有しており、それによって冷間加工で成形することもできます。複雑な部品の成形作業に対して は、1900~2000°F (1038~1093°C) の温度範囲での中間アニールが必要な場合があります。熱 間あるいは冷間加工した部品は全て、特性を最適なバランス状態に戻すためにアニールして急 冷しなければなりません。
溶接
HAYNES® 263合金の溶接については、”溶接および加工”のパンフレットをご覧ください。パンフ レットに記載してあるガイドラインに加えて、263合金の溶接には、追加で考慮すべきことが幾つ かあります。
HAYNES® 263合金は析出強化型合金で、適切な特性を引き出すためには、溶接後の熱処理 (PWHT) が必要です。263合金に対する溶接後の熱処理は、二つの部分から成ります: 溶体化処 理と、それに引き続いて行われる適切な時効処理です。詳細は、ここに記載されています。PWHT の間、ガンマプライム相 (Ni3Al,Ti) が析出し、合金はわずかに体積収縮します。これにより、溶体 化処理温度までの加熱で通常に発生する、ひずみ時効割れが起こり易くなります。ひずみ時効 割れを防止するために、溶体化処理温度に達するまでの加熱速度は、使用される炉の能力内で 可能な限り速くしなければなりません。
263合金同士の溶接には、同一組成の溶加金属を推奨します。263合金と他の合金との溶接に推 奨できる溶加金属については、”溶接および加工”のパンフレットをご覧になるか、更なるガイダン スが必要な場合は、Haynes International にご相談下さい。
溶体化処理した 263合金の室温引張特性
極限引張強さ | 降伏強さ | 伸び | |||
---|---|---|---|---|---|
ksi | MPa | ksi | MPa | % | |
薄板 | 116.9 | 806 | 49.1 | 339 | 57.5 |
厚板 | 115.6 | 797 | 47.7 | 329 | 59.3 |
溶体化処理した 263合金の室温硬度
形態 | 硬度 | 典型的な ASTM 結晶粒度 | |||
---|---|---|---|---|---|
薄板 | 98 HRBW | 5 – 7.5 | |||
厚板 | 31 HRC | 4 – 6 |
全ての試料は、溶体化処理した状態で試験
熱処理
適合規格
規格
HAYNES® 263 合 金 (N07263) |
|
---|---|
薄板、厚板および帯板 | AMS 5872 |
ビレット、ロッドおよび棒 | AMS 5886 |
被覆アーク溶接棒 | – |
裸溶接棒およびワイヤ | AMS 5966 |
継目なしパイプおよびチューブ | – |
溶接パイプおよびチューブ | – |
継手類 | – |
鍛造材 | AMS 5886 |
DIN | – |
その他 | – |
免責事項
特定の製品に含まれる特定の元素濃度とその潜在的な健康への影響については、Haynes International、Inc.が提供する安全データシートを参照してください。特記のない限り、すべての商標はHaynes International、Inc.が所有しています。