HAYNES® 188 合金
主な特徴
優れた高温強度及び環境耐性
HAYNES® 188 合金(UNS R30188)は、2000℉(1093℃)以下の酸化環境における長時間曝露に対
して非常に良好な耐性を伴った優れた高温強度と、高温硫化腐食に対する優れた耐性を合わせ
持つ、コバルト-ニッケル-クロム-タングステン合金です。この合金は、従来の技術で容易に加工
および成形することができ、鋳造部品にも使用できます。その他の魅力的な特徴としては、溶融
塩化物塩に対する優れた耐性、およびガスによる硫化に対する良好な耐性などがあります。
容易な加工
HAYNES® 188 合金は、良好な成形性と溶接性を備えています。部材全体が 2150℉(1177℃)の
温度になるように十分な時間保持されていれば、鍛造またはその他の熱間加工が可能です。延
性が良好であることから、188合金は冷間加工でも容易に成形することができます。しかしながら、
この合金は急速に加工硬化するので、複雑な部品成形作業には頻繁な中間アニール処理が必
要となる場合があります。熱間加工または冷間加工した部品は全て、最適な特性のバランスを取
り戻すためにアニールし、急冷する必要があります。
この合金は、ガスタングステンアーク(TIG)、ガスメタルアーク(MIG)、電子ビームおよび抵抗溶接 などの、手動および自動溶接の両方で溶接することができます。この合金は、良好な溶接拘束特 性を示します。
熱処理
指定がなければ、HAYNES® 188 鍛造合金は、溶体化処理した状態で提供されます。この合金は、
特性を最適化するために、通常、2125-2175℉ (1163-1191℃) で溶体化処理され、急冷または水
冷されます。
溶体化処理温度よりも低い温度でアニールすると188合金中に若干の炭化物が析出し、合金の
特性に影響を及ぼす可能性があります。
用途
HAYNES® 188 合金は、航空宇宙産業の様々な加工部品用途に適した特性を兼ね備えています。
この合金は、既存の軍用および商用ガスタービンエンジンにおいて、燃焼器、尾筒、およびアフ
ターバーナ部品に広く使用されています。この合金は、最新のエンジン開発プログラムにおいて、
近年開発され、改良された特性を有する 230® 合金と用途を分かち合っています。
*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 %
コバルト:Co | Balance |
---|---|
ニッケル:Ni | 22 |
クロムCr: | 22 |
タングステン:W | 14 |
鉄:Fe | 3 max. |
マンガン:Mn | 1.25 max. |
ケイ素:Si | 0.35 |
炭素:C | 0.10 |
ランタン:La | 0.03 |
ホウ素:B | 0.015 max. |
クリープおよびストレスラプチャー強度
HAYNES® 188 合金は、優れた高温強度と室温での良好な加工性を併せ持つ固溶強化型材料
です。この合金は、1200℉(649℃)以上の温度で非常に長期間使用する用途に対して特に有
効です。 この合金はニッケル基の固溶強化型合金よりも強度が高く、単純なニッケル-クロム
または鉄-ニッケル-クロム耐熱合金よりもはるかに高い強度を有しています。これらの材料の
代わりにこの合金を使用する場合には、断面厚さを大幅に減少させることができます。
薄板材の比較: 1000時間で 1% のクリープが生じる応力
溶体化処理した188合金厚板
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 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
10 h | 100 h | 1,000 h | 10,000 h | |||||||
°F | °C | % | ksi | MPa | ksi | MPa | ksi | MPa | ksi | MPa |
1200 | 649 | 0.5 | — | — | — | — | — | — | — | — |
1 | — | — | — | — | 35* | 241* | — | — | ||
R | — | — | 78 | 538 | 59 | 407 | 45* | 310* | ||
1300 | 704 | 0.5 | 41 | 283 | 28 | 193 | 18* | 124* | — | — |
1 | 44 | 303 | 31.5 | 217 | 22 | 152 | — | — | ||
R | 73* | 503* | 54 | 372 | 40 | 276 | 28 | 193 | ||
1400 | 760 | 0.5 | 26 | 179 | 17 | 117 | 11.5 | 79 | — | — |
1 | 29 | 200 | 20.5 | 141 | 14.5* | 100* | — | — | ||
R | 51 | 352 | 37 | 255 | 26 | 179 | 18.5* | 128* | ||
1500 | 816 | 0.5 | 16 | 110 | 11 | 76 | 7.7* | 53* | — | — |
1 | 19 | 131 | 13.5 | 93 | 9.3 | 64 | — | — | ||
R | 36 | 248 | 25 | 172 | 17.5 | 121 | 12 | 83 | ||
1600 | 871 | 0.5 | 11.5 | 79 | 7.5 | 52 | 5.5* | 38* | — | — |
1 | 13 | 90 | 9 | 62 | 6.4* | 44* | — | — | ||
R | 25 | 172 | 17 | 117 | 11.6 | 80 | 7.8 | 54 | ||
1700 | 927 | 0.5 | 8 | 55 | 5.2 | 36 | 3.6* | 25* | — | — |
1 | 9.2 | 63 | 6 | 41 | 4.3* | 30* | — | — | ||
R | 16.5 | 114 | 11.1 | 77 | 7.3 | 50 | 4.5* | 31* | ||
1800 | 982 | 0.5 | 5.6 | 39 | 3.6 | 25 | 2.3 | 16 | 1.35 | 9.3 |
1 | 6.3 | 43 | 4.2 | 29 | 2.5 | 17 | 1.42 | 9.8 | ||
R | 11.5 | 79 | 7 | 48 | 4 | 28 | 2.2* | 15* | ||
1900 | 1038 | 0.5 | 3.7 | 26 | 2.3* | 16* | — | — | — | — |
1 | 4.2 | 29 | 2.5* | 17* | — | — | — | — | ||
R | 7.2* | 50* | 4.4 | 30 | 2.2* | 15* | — | — | ||
2000 | 1093 | 0.5 | 2.3 | 16 | 1.35 | 9.3 | — | — | — | — |
1 | 2.6 | 18 | 1.42 | 9.8 | — | — | — | — | ||
R | 4.7 | 32 | 2.3 | 16 | 1.10* | 7.6* | — | — |
*著しく外挿した値
溶体化処理した188 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 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
10 h | 100 h | 1,000 h | ||||||
°F | °C | % | ksi | MPa | ksi | MPa | ksi | MPa |
1400 | 760 | 0.5 | 22.5 | 155 | 16.4 | 113 | 11.7 | 81 |
1 | 25.5 | 176 | 18.5 | 128 | 13.3 | 92 | ||
R | 43.0* | 296* | 32 | 221 | 23 | 159 | ||
1500 | 816 | 0.5 | 15.5 | 107 | 11.1 | 77 | 7.8 | 54 |
1 | 17.6 | 121 | 12.6 | 87 | 8.8 | 61 | ||
R | 31 | 214 | 21.7 | 150 | 15 | 103 | ||
1600 | 871 | 0.5 | 10.7 | 74 | 7.5 | 52 | 5 | 34 |
1 | 12.2 | 84 | 8.4 | 58 | 5.7 | 39 | ||
R | 21 | 145 | 14.4 | 99 | 9.4 | 65 | ||
1700 | 927 | 0.5 | 7.3 | 50 | 4.9 | 34 | 3.1 | 21 |
1 | 8.2 | 57 | 5.6 | 39 | 3.6 | 25 | ||
R | 14.3 | 99 | 9.1 | 63 | 5.5* | 38* | ||
1800 | 982 | 0.5 | 4.9 | 34 | 3.1 | 21 | 1.8 | 12 |
1 | 5.6 | 39 | 3.6 | 25 | 2.1 | 14 | ||
R | 9.1 | 63 | 5.4 | 37 | 3 | 21 | ||
1900 | 1038 | 0.5 | 3.1 | 21 | 1.9 | 13 | 1.2 | 8.3 |
1 | 3.6 | 25 | 2.2 | 15 | 1.4 | 9.7 | ||
R | 5.5 | 38 | 3.2 | 22 | 2 | 14 | ||
2000 | 1093 | 0.5 | 2.0* | 14* | 1.2 | 8.3 | 0.7 | 4.8 |
1 | 2.3* | 16* | 1.4 | 9.7 | 0.9 | 6.2 | ||
R | 3.3* | 23* | 2 | 14 | 1.2 | 8.3 |
*著しく外挿した値
引張特性
熱間圧延および溶体化処理した厚板
試験温度 | 0.2% 耐力 | 極限引張強さ | 伸び | |||
---|---|---|---|---|---|---|
°F | °C | ksi | MPa | ksi | MPa | % |
RT | RT | 70.1 | 483 | 143.8 | 991 | 50.6 |
1000 | 538 | 45.7 | 315 | 120.6 | 832 | 60.3 |
1200 | 649 | 45.1 | 311 | 121.6 | 838 | 62.8 |
1400 | 760 | 43.6 | 301 | 84.1 | 580 | 85.6 |
1600 | 871 | 37.1 | 256 | 49.5 | 341 | 97.9 |
1800 | 982 | 19.2 | 132 | 27.2 | 188 | 102.6 |
2000 | 1093 | 9.6 | 66 | 13.9 | 96 | 87.1 |
冷間圧延および溶体化処理した薄板
試験温度 | 0.2% 耐力 | 極限引張強さ | 伸び | |||
---|---|---|---|---|---|---|
°F | °C | ksi | MPa | ksi | MPa | % |
RT | RT | 70.1 | 483 | 142.4 | 982 | 50.9 |
1000 | 538 | 44.8 | 309 | 117.4 | 809 | 58.8 |
1200 | 649 | 44.8 | 309 | 119.1 | 821 | 58.6 |
1400 | 760 | 43.8 | 302 | 81.6 | 563 | 81.8 |
1600 | 871 | 37.8 | 261 | 47 | 324 | 103.9 |
1800 | 982 | 18.2 | 125 | 25.4 | 175 | 81 |
2000 | 1093 | 8.5 | 59 | 12.4 | 85 | 49.7 |
硬度
溶体化処理した場合の室温硬度
形態 | 硬度, HRBW | 典型的な ASTM 結晶粒度 |
---|---|---|
薄板 | 98 | 5 – 7.5 |
厚板 | 98 | 4 – 8 |
棒 | 96 | 3.5 – 7.5 |
試験に使用したサンプルはすべて溶体化処理した状態
HRBW = ロックウェル硬さ “B”、タングステン球圧子
高温硬度
温度 | 188 | 25 | 6B | 230® | 556® | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ビッカース硬さ | ロックウェル 硬さ |
ビッカース硬さ | ロックウェル 硬さ |
ビッカース硬さ | ロックウェル 硬さ |
ビッカース硬さ | ロックウェル 硬さ |
ビッカース硬さ | ロックウェル 硬さ |
||
°F | °C | DPN | HR C/BW | DPN | HR C/BW | DPN | HR C/BW | DPN | HR C/BW | DPN | HR C/BW |
72 | RT | 248 | 21.8 C | 285 | 27.8 C | 374 | 38.2 C | 195 | 92.0 B | 203 | 93.6 B |
800 | 427 | 170 | 86.3 B | 171 | 86.7 B | 269 | 25.5 C | 142 | 77.3 B | 132 | 73.0 B |
1000 | 538 | 159 | 83.0 B | 160 | 73.3 B | 247 | 21.8 C | 139 | 76.0 B | 129 | 71.1 B |
1200 | 649 | 147 | 77.2 B | 150 | 80.0 B | 225 | 97.5 B | 132 | 73.0 B | 118 | 66.5 B |
1400 | 760 | 129 | 70.7 B | 134 | 73.7 B | 153 | 81.0 B | 125 | 70.0 B | 100 | 55.0 B |
1600 | 871 | 89 | – | 93 | – | 91 | – | 75 | – | 67 | – |
1800 | 982 | 49 | – | 52 | – | 55 | – | 42 | – | 41* | – |
HRBW = ロックウェル硬さ “B” 、タングステン球圧子
HRC = ロックウェル硬さ “C”
衝撃強さ
試験温度 | 典型的なシャルピー V-ノッチ衝撃強さ* | ||
---|---|---|---|
°F | °C | ft.-lbs | J |
-300 | -185 | 116 | 158 |
-150 | -100 | 131 | 178 |
70 | 20 | 143 | 194 |
1000 | 540 | 117 | 159 |
1300 | 705 | 107 | 145 |
*溶体化処理した厚板の長手方向および横断方向試験の平均
熱安定性
HAYNES® 188 合金は、625合金や HASTELLOY® X 合金などの固溶強化型合金に似ており、長
期間の曝露によって有害な相を析出します。この場合、問題となる相は Co2W ラーベス相で、引
張り延性と衝撃強度の両方を損なう働きをします。 これに関して、188合金の挙動は、HAYNES®
25 合金よりもはるかに優れており、置き換えることができます;しかし、熱安定性が重要な用途
には、230®合金を推奨します。
熱曝露後の厚板の室温特性
曝露温度 | 時間 | 0.2% 耐力 | 極限引張強さ | 伸び | 衝撃強度 | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
°F | °C | h | ksi | MPa | ksi | MPa | % | ft.- lbs. | J |
1200 | 650 | 0 | 65 | 450 | 140 | 965 | 56 | 143 | 194 |
8000 | 79.7 | 550 | 151.6 | 1045 | 29.1 | 23 | 31 | ||
1400 | 760 | 0 | 65 | 450 | 140 | 965 | 56 | 143 | 194 |
8000 | 74 | 510 | 147.9 | 1020 | 10.8 | 3 | 4 | ||
1600 | 870 | 0* | 70.1 | 485 | 146 | 1005 | 50.4 | 143 | 194 |
1000 | 70.7 | 490 | 157.5 | 1085 | 28.7 | 10 | 13 | ||
4000 | 68.8 | 475 | 156 | 1075 | 26.6 | 10 | 13 | ||
8000* | 64.5 | 445 | 147.4 | 1015 | 22.2 | 9 | 12 | ||
16000 | 63.8 | 440 | 146.1 | 1005 | 24 | 8 | 11 |
*2回の曝露試験の平均。他は全て1回の曝露。
8000時間曝露後の衝撃強さの比較
合金 | 溶体化処理状態での シャルピー V-ノッチ 衝撃強さ |
下記温度に8000時間曝露した後の シャルピー V-ノッチ衝撃強さ |
||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1200°F | 650°C | 1400°F | 760°C | 1600°F | 870°C | |||
ft.-lbs. | J | ft.-lbs | J | ft.-lbs | J | ft.-lbs | J | |
230® | 54 | 73 | 30 | 41 | 21 | 28 | 21 | 28 |
188 | 143 | 194 | 23 | 31 | 3 | 4 | 9 | 12 |
X | 54 | 73 | 15 | 20 | 8 | 11 | 15 | 20 |
625 | 81 | 110 | 5 | 7 | 5 | 7 | 15 | 20 |
物理的特性
物理的特性 | 英国単位 | メートル単位 | ||
---|---|---|---|---|
密度 | RT | 0.324 lb/in3 | RT | 8.98 g/cm3 |
溶融温度 | 2400-2570°F | – | 1315-1410°C | – |
電気抵抗 | RT | 39.6 µohm-in | RT | 101.0 µohm-cm |
200°F | 40.3 µohm-in | 100°C | 103.0 µohm-cm | |
400°F | 41.5 µohm-in | 200°C | 105.0 µohm-cm | |
600°F | 42.7 µohm-in | 300°C | 107.7 µohm-cm | |
800°F | 43.8 µohm-in | 400°C | 110.5 µohm-cm | |
1000°F | 44.7 µohm-in | 500°C | 112.7 µohm-cm | |
1200°F | 45.6 µohm-in | 600°C | 114.8 µohm-cm | |
1400°F | 46.1 µohm-in | 700°C | 116.4 µohm-cm | |
1600°F | 46.5 µohm-in | 800°C | 117.5 µohm-cm | |
1800°F | 46.7 µohm-in | 900°C | 118.3 µohm-cm | |
2000°F | 46.8 µohm-in | 1000°C | 119.1 µohm-cm | |
比熱 | RT | 0.096 Btu/lb-°F | RT | 12.1 J/kg·°C |
200°F | 0.101 Btu/lb-°F | 100°C | 423 J/kg·°C | |
400°F | 0.106 Btu/lb-°F | 200°C | 444 J/kg·°C | |
600°F | 0.112 Btu/lb-°F | 300°C | 465 J/kg·°C | |
800°F | 0.117 Btu/lb-°F | 400°C | 486 J/kg·°C | |
1000°F | 0.122 Btu/lb-°F | 500°C | 502 J/kg·°C | |
1200°F | 0.127 Btu/lb-°F | 600°C | 523 J/kg·°C | |
1400°F | 0.131 Btu/lb-°F | 700°C | 540 J/kg·°C | |
1600°F | 0.136 Btu/lb-°F | 800°C | 557 J/kg·°C | |
1800°F | 0.140 Btu/lb-°F | 900°C | 573 J/kg·°C | |
2000° F | 0.145 Btu/lb-°F | 1000°C | 590 J/kg·°C | |
熱伝導率 | RT | 72 Btu-in/ft2-hr-°F | RT | 10.4 W/m-°C |
200°F | 84 Btu-in/ft2-hr-°F | 100°C | 12.2 W/m-°C | |
400°F | 100 Btu-in/ft2-hr-°F | 200°C | 14.3 W/m-°C | |
600°F | 112 Btu-in/ft2-hr-°F | 300°C | 15.9 W/m-°C | |
800°F | 125 Btu-in/ft2-hr-°F | 400°C | 17.5 W/m-°C | |
1000°F | 138 Btu-in/ft2-hr-°F | 500°C | 19.3 W/m-°C | |
1200°F | 152 Btu-in/ft2-hr-°F | 600°C | 21.1 W/m-°C | |
1400°F | 167 Btu-in/ft2-hr-°F | 700°C | 23.0 W/m-°C | |
1600°F | 174 Btu-in/ft2-hr-°F | 800°C | 24.8 W/m-°C | |
1800°F | 189 Btu-in/ft2-hr-°F | 900°C | 25.5 W/m-°C | |
2000°F | 204 Btu-in/ft2-hr-°F | 1000°C | 27.6 W/m-°C | |
熱拡散率 | RT | 4.5 x 10-3 in2/sec | RT | 29.2 x 10-3cm2/s |
200°F | 5.0 x 10-3 in2/sec | 100°C | 32.7 x 10-3cm2/s | |
400°F | 5.6 x 10-3 in2/sec | 200°C | 36.5 x 10-3cm2/s | |
600°F | 6.0 x 10-3 in2/sec | 300°C | 38.7 x 10-3cm2/s | |
800°F | 6.4 x 10-3 in2/sec | 400°C | 40.8 x 10-3cm2/s | |
1000°F | 6.7 x 10-3 in2/sec | 500°C | 43.5 x 10-3cm2/s | |
1200°F | 7.1 x 10-3 in2/sec | 600°C | 45.7 x 10-3cm2/s | |
1400°F | 7.6 x 10-3 in2/sec | 700°C | 48.2 x 10-3cm2/s | |
1600°F | 7.6 x 10-3 in2/sec | 800°C | 50.4 x 10-3cm2/s | |
1800°F | 8.0 x 10-3 in2/sec | 900°C | 50.4 x 10-3cm2/s | |
2000°F | 8.4 x 10-3 in2/sec | 1000°C | 53.0 x 10-3cm2/s | |
平均熱膨張係数 | 75-200°F | 6.7 10-6in/in/°F | 25-100°C | 12.1 10-6 m/m/°C |
75-400°F | 7.1 10-6in/in/°F | 25-200°C | 12.7 10-6 m/m/°C | |
75-600°F | 7.3 10-6in/in/°F | 25-300°C | 13.1 10-6 m/m/°C | |
75-800°F | 7.6 10-6in/in/°F | 25-400°C | 13.5 10-6 m/m/°C | |
75-1000°F | 7.7 10-6in/in/°F | 25-500°C | 13.9 10-6 m/m/°C | |
75-1200°F | 8.2 10-6in/in/°F | 25-600°C | 14.3 10-6 m/m/°C | |
75-1400°F | 8.5 10-6in/in/°F | 25-700°C | 15.0 10-6 m/m/°C | |
75-1600°F | 8.8 10-6in/in/°F | 25-800°C | 15.5 10-6 m/m/°C | |
75-1800°F | 9.1 10-6in/in/°F | 25-900°C | 16.0 10-6 m/m/°C | |
– | – | 25-1000°C | 16.5 10-6 m/m/°C | |
動弾性係数 | RT | 33.7 x 106 psi | RT | 232 GPa |
200°F | 32.9 x 106 psi | 100°C | 226 GPa | |
400°F | 31.8 x 106 psi | 200°C | 220 GPa | |
600°F | 30.8 x 106 psi | 300°C | 213 GPa | |
800°F | 29.5 x 106 psi | 400°C | 206 GPa | |
1000°F | 28.6 x 106 psi | 500°C | 198 GPa | |
1200°F | 27.1 x 106 psi | 600°C | 189 GPa | |
1400°F | 25.6 x 106 psi | 700°C | 180 GPa | |
1600°F | 24.0 x 106 psi | 800°C | 171 GPa | |
1800°F | 22.2 x 106 psi | 900°C | 160 GPa | |
2000°F | 20.2 x 106 psi | 1000°C | 150 GPa | |
動せん断弾性係数 | RT | 13.0 x 106 psi | RT | 90 GPa |
400°F | 12.5 x 106 psi | 100°C | 88 GPa | |
600°F | 12.0 x 106 psi | 200°C | 86 GPa | |
800°F | 11.4 x 106 psi | 300°C | 83 GPa | |
1000°F | 10.9 x 106 psi | 400°C | 80 GPa | |
1200°F | 10.3 x 106 psi | 500°C | 76 GPa | |
1400°F | 9.7 x 106 psi | 600°C | 73 GPa | |
1600°F | 9.0 x 106 psi | 700°C | 69 GPa | |
1800ºF | 8.3 x 106 psi | 800ºC | 65 GPa | |
2000°F | 7.5 x 106 psi | 900°C | 61 GPa | |
– | – | 1000ºC | 56 GPa | |
ポアソン比 | RT°F | 0.3 | RT | 0.30 |
200°F | 0.29 | 100°C | 0.29 | |
400°F | 0.27 | 200°C | 0.27 | |
600°F | 0.29 | 300°C | 0.29 | |
800°F | 0.29 | 400°C | 0.29 | |
1000°F | 0.31 | 500°C | 0.30 | |
1200°F | 0.32 | 600°C | 0.31 | |
1400°F | 0.32 | 700°C | 0.32 | |
1600°F | 0.33 | 800°C | 0.32 | |
1800°F | 0.33 | 900°C | 0.33 | |
2000°F | 0.34 | 1000°C | 0.33 |
RT= 室温
低サイクル疲労特性
HAYNES® 188 合金は、高温で非常に良好な低サイクル疲労特性を示します。 以下に示す結果
は、800℉(427℃)~1600°F(871℃)の温度範囲で行ったひずみ制御疲労試験の結果です。試
料は、棒材を機械加工したものです。試験は、20cpm(0.33Hz)の周波数で、完全両振りひずみ
(R = -1)で行いました。
低サイクル疲労特性の比較
以下のグラフは、受領状態および予め1400℉(760℃)に1000時間曝露した状態の両方の場合
に対して、800℉(427℃)で試験した多数の合金の低サイクル疲労寿命を比較しています。試
料は、厚板あるいは棒材を、曝露試料は曝露後に、機械加工しました。 試験は再度、20cpm
(0.33Hz)の周波数で、完全両振りひずみ(R = -1)で行いました。 TSR =全ひずみ範囲。
耐酸化性
HAYNES® 188 合金は、空気および燃焼ガスの両方の酸化環境に対して非常に優れた耐性を
示し、2000℉(1093℃)以下の温度で長期間連続曝露して使用できます。短時間の曝露であれ
ば、188 合金はもっと高い温度でも使用することができます。
空気流中での耐酸化性の比較*
合金 | 1800°F (980°C) | 2000°F (1095°C) | 2100°F (1150°C) | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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** | メタルロス | |||||||
mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | |
188 | 1.1 | 28 | 0.1 | 3 | 3.7 | 94 | 0.5 | 13 | 10.7 | 272 | 8.6 | 218 |
230® | 1.5 | 38 | 0.2 | 5 | 3.3 | 84 | 0.5 | 13 | 4.4 | 112 | 1.2 | 30 |
X | 1.5 | 38 | 0.2 | 5 | 4.4 | 112 | 1.3 | 33 | 6.1 | 115 | 3.6 | 91 |
625 | 1.9 | 48 | 0.4 | 10 | 7.8 | 198 | 3.5 | 89 | 20.2 | 513 | 18.3 | 465 |
617 | 2.0 | 51 | 0.3 | 8 | 3.8 | 97 | 0.6 | 15 | 5.2 | 132 | 1.0 | 25 |
*試料を通過する空気の流速は、7.0 ft/min (213.4 cm/min) 。試料は、週1回のサイクルで室温まで冷却。
**メタルロス+平均内部酸化深さ
酸化試験パラメータ
バーナーリグ酸化試験は、3/8” x 2.5” x 特定厚さ (9mm x 64 mm x 特定厚さ)の試料を回転式の保
持具に取付け、No.2 燃料油を空気と燃料の比率が約50:1の条件で燃焼させたときにできる燃焼ガス
中に曝露して実施しました。(燃焼ガスの流速は約0.3マッハ数でした。)試料は30分毎に自動的にガ
ス流から取り出し、ファンで外気温度近くまで冷却した後、燃焼ガス流中に戻しました。
1800℉ (982℃)で1000時間曝露した時のバーナーリグ耐酸化性の比較
1800℉ (982℃)で1000時間曝露, 30 分サイクル | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
合金 | メタルロス | 平均酸化層厚さ | 最大酸化層厚さ | |||
mils | μm | mils | μm | mils | μm | |
188 | 1.1 | 28 | 3.2 | 81 | 3.9 | 99 |
230® | 2.8 | 71 | 5.6 | 142 | 6.4 | 163 |
617 | 2.4 | 61 | 5.7 | 145 | 6.9 | 175 |
625 | 3.7 | 94 | 6 | 152 | 6.6 | 168 |
X | 4.3 | 109 | 7.3 | 185 | 8 | 203 |
2000℉ (1093℃) で 500 時間の
バーナーリグ酸化試験における耐酸化性比較
2000℉ (1093℃)で500時間曝露、 30 分サイクル | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
合金 | 片面当たりの 平均メタルロス |
平均酸化層厚さ | 最大酸化層厚さ | |||
mils | μm | mils | μm | mils | μm | |
230® | 7.1 | 180 | 9.9 | 251 | 11.8 | 300 |
188 | 10.9 | 277 | 13.1 | 333 | 14.1 | 358 |
X | 11.6 | 295 | 14 | 356 | 15.1 | 384 |
617 | 13.3 | 338 | 20.9 | 531 | 21.2 | 538 |
625 | 消滅 |
水蒸気酸化データ
空気 + 20% H2O 中に 800℉ (982℃) で 1008 時間曝露, 1週間に1回のサイクル | ||||
---|---|---|---|---|
合金 | メタルロス | 平均酸化層厚さ | ||
mils | μm | mils | μm | |
214® | 0.04 | 1 | 0.64 | 16 |
230® | 0.19 | 5 | 1.59 | 40 |
625 | 0.36 | 9 | 1.66 | 42 |
188 | 0.18 | 5 | 1.48 | 38 |
X | 0.27 | 7 | 1.77 | 45 |
617 | 0.39 | 10 | 1.99 | 50 |
556® | 0.35 | 9 | 1.85 | 47 |
HR-120® | 0.38 | 10 | 2.08 | 53 |
800HT | 2.47 | 63 | 5.07 | 129 |
HR-160® | 0.77 | 20 | 5.57 | 141 |
耐高温腐食性
HAYNES® 188 合金は、硫酸塩付着タイプの高温腐食に対して優れた耐性を示します。試験は、0.4%
の硫黄を含んだNo.2燃料油を燃焼させる低流速バーナーリグで実施しました。空気:燃料比は30:1で
した。人工海水を5ppmの塩に相当する割合で噴射しました。試験は1000時間行い、試料は1時間に1
回のサイクルでガス流から取り出し、周囲温度付近まで冷却しました。ガス速度は13ft/sec(4 m/s)で
した。
1650℉ (899℃)における耐高温腐食性
合金 | メタルロス | 平均腐食層厚さ | ||
---|---|---|---|---|
– | mils | µm | mils | µm |
188 | 0.8 | 20 | 2.7 | 69 |
230® | 1.2 | 30 | 5.1 | 130 |
625 | 1.8 | 46 | 5.2 | 132 |
X | 1.6 | 41 | 5.5 | 140 |
耐硫化性
HAYNES® 188 合金は、さまざまな産業用途で遭遇するガス状の硫化環境に対して非常に良好な
耐性を持っています。試験は、アルゴン中に 5%H2、5%CO、1%CO2、および 0.15%H2S を含む混合ガス中で、1400℉(760℃)で行いました。試験片は、215時間曝露しました。 この試験は、平衡硫黄分圧が10-6〜10-7で、酸素分圧が酸化クロムの保護スケールを生成するのに必要な値よりも低い条
件での厳しい試験です。
1400℉ (760℃)における耐硫化性
5% H2+ 5% CO + 1%CO2 + 0.15% H2S + Balance Ar の雰囲気中での215時間曝露試験 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
合金 | 1400°F (760°C) | 1600°F (871°C) | ||||||
メタルロス | 平均硫化層厚さ | メタルロス | 平均硫化層厚さ | |||||
mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | |
25 | 0.5 | 13 | 1.5 | 38 | 1.1 | 28 | 5.3 | 135 |
188 | 1.6 | 41 | 3.3 | 84 | 1.7 | 44 | 5.7 | 145 |
556® | 3.1 | 77 | 4.9 | 124 | 6.2 | 157 | 16.4 | 417 |
310 | 6.2 | 157 | 9.1 | 231 | 8.3 | 211 | 14.1 | 358 |
617 | 5.0 | 127 | 10.8 | 274 | 3.8 | 97 | 17.2 | 437 |
800H | 7.1 | 180 | 11.2 | 284 | 7.9 | 201 | >27.6 | >701 |
625 | 6.6 | 168 | 12.6 | 320 | 部分的に消失 | |||
X | – | – | >29.5 | >749 | – | – | >21.7 | >551 |
環境試験の評価に使用した金属組織学的技法の模式図
加工特性
熱処理
HAYNES® 188 合金は、通常、断面厚さに見合った時間、2150℉(1177℃)で最終的な溶体
化処理をされます。加工中のアニーリングはもっと低温で行うことができますが、最適な特
性および組織を得るためには、その後に最終的な溶体化熱処理が必要です。更なる情
報が必要な場合は、Haynes Internationalにご連絡ください。
室温特性に対する冷間圧延の影響*
圧下率 | 圧延後の 熱処理温度 |
0.2% 耐力 | 極限引張強さ | 伸び | 硬度 | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
% | – | ksi | MPa | ksi | MPa | % | HR BW/C |
0 | なし | 66.9 | 460 | 137.2 | 945 | 54.2 | 98.1 HRBW |
10 | 105.9 | 730 | 151.5 | 1045 | 45.1 | 32.1 HRC | |
20 | 132.9 | 915 | 165.9 | 1145 | 28.3 | 37.1 HRC | |
30 | 167 | 1150 | 195.1 | 1345 | 13.4 | 41.2 HRC | |
40 | 176.8 | 1220 | 214.9 | 1480 | 9.8 | 43.5 HRC | |
10 | 1950℉ (1066℃) で 5分間 | 91.2 | 630 | 148.5 | 1025 | 41.4 | 29.7 HRC |
20 | 87.8 | 605 | 153.3 | 1055 | 41 | 27.8 HRC | |
30 | 84.2 | 580 | 158.3 | 1090 | 41.3 | 29.6 HRC | |
40 | 90.8 | 625 | 162.7 | 1120 | 39.8 | 31.1 HRC | |
10 | 2050℉ (1121℃) で 5分間 | 64.7 | 445 | 143 | 985 | 50.1 | 21.9 HRC |
20 | 71.4 | 490 | 149 | 1025 | 47.2 | 24.5 HRC | |
30 | 80.3 | 555 | 155.2 | 1070 | 43.7 | 27.6 HRC | |
40 | 86.9 | 600 | 159 | 1095 | 43.2 | 29.5 HRC | |
10 | 2150℉ (1177℃) で 5分間 | 61.9 | 425 | 139.6 | 965 | 55.3 | 95.6 HRBW |
20 | 64.9 | 445 | 141.3 | 975 | 53.3 | 97.1 HRBW | |
30 | 66.5 | 460 | 142.8 | 985 | 51.8 | 98.5 HRBW | |
40 | 64.1 | 440 | 141.5 | 975 | 55.5 | 97.2 HRBW |
*厚さ 0.125 in. (3.2 mm) の薄板を冷間圧延した結果に基づく。2回の繰り返し試験結果。
HRC = ロックウェル硬さ “C”
HRBW = ロックウェル硬さ “B”、タングステン球圧子
溶接
HAYNES® 188 合金は、ガスタングステンアーク(TIG)、ガスメタルアーク(MIG)、シールドメタルアーク(被覆アーク溶接棒)、電子ビーム溶接および抵抗溶接によって容易に溶接できます。溶接
特性はHAYNES® 25 合金に似ています。サブマージアーク溶接は、このプロセスが母材への入熱
量が高く、溶接部の冷却が遅いという特徴を有しているため、お薦めできません。これらの要因
は、溶接による拘束を増加させ、割れを促進する可能性があります。
母材の準備
溶接の前に、接合面および隣接する領域を完全に清浄にする必要があります。グリース、オイ
ル、クレヨンの跡、硫黄化合物、およびその他の異物はすべて除去しなければなりません。接合
部が銅または銅含有材料と接触するのを避けなければなりません。溶接時に合金が溶体化処理
されていることが好ましいですが、必ずしも必要ではありません。
溶加材の選定
188 合金を接合するには、同一組成の溶加材を推奨します。3/8インチ(9.5 mm)以上の厚さの接
合には、230-W® の溶加ワイヤを推奨します。シールドメタルアーク溶接に対しては、HAYNES® 25
合金溶接棒(AMS 5796)を推奨します。188 合金とニッケル基、コバルト基、あるいは鉄基材料と
の異種金属接合に対しては、具体的な事例に応じて、188 合金、230-W® 溶加ワイヤ、556® 合
金、HASTELLOY® S 合金(AMS 5838)、またはHASTELLOY® W 合金(AMS 5786、5787)の溶接
製品をご提案します。
予熱、パス間温度および溶接後熱処理
予熱は、溶接される母材が 32℉(0℃)以上であれば、通常は必要ありません。パス間温度は、通
常は低くしなければなりません。汚染物を取り込むことがないのであれば、必要に応じて、溶接パ
ス間に補助冷却手段を使用することができます。188 合金に対しては、溶接後の熱処理は、通
常、必要ありません。 更なる情報が必要な場合は、Haynes Internationalまでお問い合わせくださ
い。
溶接部の引張特性 – 室温
条件 | 0.2% 耐力 | 極限引張強さ | 伸び | ||
---|---|---|---|---|---|
ksi | MPa | ksi | MPa | % | |
薄板 | 68 | 469 | 133 | 917 | 65 |
溶接部横方向 | 70 | 483 | 123 | 848 | 31 |
全溶接金属 | 79 | 545 | 117 | 807 | 46 |
機械加工
耐熱材料の機械加工に関する詳細な情報が必要な場合は、当社のウェブサイト(http:// www.haynesintl.com/)にアクセスしていただき、 ”溶接および加工”のパンフレットをご覧くださ い。
適合規格および基準
規格
HAYNES® 188 合 金 (R30188) |
|
---|---|
薄板、厚板および帯板 | AMS5608 |
ビレット、ロッドおよび棒 | AMS 5772 |
被覆アーク溶接棒 | – |
裸溶接棒およびワイヤ | – |
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 5772 |
DIN | – |
その他 | – |
基準
HAYNES® 188 合 金 (R30188) |
||
---|---|---|
MMPDS | 6.4.2 |
免責事項
Haynes Internationalは、本パンフレットに記載されているデータの精度・正確性を保証するために妥当な努力を払っておりますが、データの精度、正確性、あるいは信頼性について、いかなる表明も保証もいたしません。すべてのデータは一般的な情報のみであり、設計上のアドバイスを提供するものではありません。ここに開示されている合金特性は、主にHaynes International、Inc.によって行われた作業に基づいており、場合によっては公開文献の情報によって補足されているため、そのような試験の結果のみを示すものであり、保証最大値または最小値と考えてはなりません。実際の使用条件で特定の合金を試験して特定の目的に対する適合性を判断するのはユーザーの責任です。
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。