HAYNES® 233® 合金

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主な特徴

HAYNES® 233® 合金は、新しいNi-Co-Cr-Mo-Al合金で、用途によっては2,100℉（1,149℃）またはそれ以上の温度において優れた耐酸化性を提供し、同時に卓越したクリープ強度を持っています。この特性の組み合わせは、従来の加工が容易な合金では達成されていません。この合金は、保護的なアルミナ層を形成することで優れた耐酸化性を得ており、高いクリープ強度は固溶強化および炭化物強化によるものです。さらに、（ガンマプライムソルバス温度である1,767℉（964℃）よりも低い）低温から中温のアプリケーションに使用する場合、熱処理による時効硬化によってさらに高い強度を得ることができます。最後に、この合金は良好な熱間加工性、冷間成形性、および溶接性を有しているため、従来の方法で容易に加工できます。潜在的な用途には、航空宇宙および産業用ガスタービンの高温ガス通路部品、産業用加熱設備やセンサ、新興エネルギおよび化学プロセス市場での各種構造部品が含まれます。

HAYNES® 233® 合金に関する詳細な情報が必要な場合は、Victor Paramo （765-456-6226 または [email protected]）までお問い合わせください。

熱処理

HAYNES® 233® 合金は、ミルアニール（溶体化処理）された状態で供給され、用途に応じて溶体化処理または時効硬化処理された状態で使用することができます。溶体化処理は、通常、　2,100〜2,150℉（1,149〜1,177℃）の範囲の温度に加熱し、厚さに応じた時間保持した後、水冷することで行われます。溶体化処理された状態は、1,767℉（964℃）以上の用途に最も適しています。233® 合金は、（ガンマプライムソルバス温度である1,767℉（964℃）よりも低い）低温から中温範囲での強度を大幅に向上させるために時効硬化処理が可能です。この合金における典型的な時効硬化熱処理条件は、1,650℉/4時間/空冷 + 1,450℉/8時間/空冷（899℃/4時間/空冷 + 788℃/8時間/空冷）です。

熱処理はさまざまな温度での特性に大きな影響を与えるため、このパンフレットに記載されている特性は、状態ごとに明確に区別されています

標準組成

重量 %
ニッケル 48 Balance
クロム 19
コバルト 19
モリブデン 7.5
チタン 0.5
アルミニウム 3.3
鉄 1.5 max.
マンガン 0.4 max.
ケイ素 0.20 max.
炭素 0.10
ホウ素 0.004
タンタル 0.6
タングステン 0.3 max.
イットリウム 0.025 max.
ジルコニウム 0.03

合金の特性 – 溶体化処理済み

溶体化処理された状態は、1,767℉（964℃）から2,100℉（1,149℃）、またはそれ以上の温度での使用に最適です。溶体化処理された状態で1,767℉（964℃）未満の温度で使用する場合、ガンマプライム（γ’）が析出するため、そのような用途ではこの点を考慮に入れる必要があります。溶体化処理された状態の HAYNES® 233® 合金の特性は、以下のページに示されています。

耐酸化性 – 溶体化処理済み

溶体化処理された状態のHAYNES® 233®合金は、流動空気や燃焼ガスなどのさまざまな試験条件や環境において、広範な温度範囲で優れた耐酸化性を示します。この合金はHAYNES® 214®合金と同等の性能を持ち、どちらも現在市場にある他の鍛造合金をはるかに凌駕しています。

2,100˚F (1,149˚C)における静的耐酸化性

2,100℉ (1,149℃) の空気中で 1,008 時間 – 1週間サイクル

 

静的酸化 – 溶体化処理済み

合金 空気流中に1008 時間暴露した時の耐酸化性の比較
1800°F (982°C) 2100°F (1149°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
mils µm mils µm mils µm mils µm
233® 0.1 1 0.3 8 0.3 7 0.5 12
214® 0.1 3 0.4 9 0.1 3 0.5 13
230® 0.1 3 1.0 25 1.2 30 4.4 112
617 0.2 5 0.7 18 1.0 25 5.2 132
X 0.3 8 1.4 36 3.6 91 6.1 115
188 0.1 3 1.0 25 8.6 218 10.7 272
625 0.3 8 1.5 38 1.9 48 20.2 513
263 0.8 20 4.3 109 - - - -
Waspaloy 0.5 13 5.0 127 - - - -

長期間酸化 – 溶体化処理

耐熱合金シート (厚さ：0.060 – 0.125”) を空気流中に 360 日間 (8,640 時間) 暴露

合金 2000°F
メタルロス 平均酸化層厚さ
mils µm mils µm
233® 0.2 5 1.3 33
617 7.1 180 12.4 315
230® 7.7 196 16.0 406
*625 19.0 483 22.1 561
*188 21.8 554 25.1 638

*500時間の暴露後、酸化で破壊されたため試験中止。

動的酸化 (バーナーリグ) – 溶体化処理

合金 1,800°F (980°C), 1,000 h, 30分サイクル 2,000°F (1,090°C), 500 h, 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
233® 0.7 19 1.3 35 0.7 17 1.2 30
214® 1.2 30 1.7 43 1.2 30 1.5 38
188 1.0 25 2.7 69 10.9 277 13.1 333
230® 2.2 56 4.7 119 7.1 180 9.9 251
617 2.5 64 5.0 127 13.3 338 20.9 531
625 3.7 94 6.0 152 Sample Consumed
X 4.3 109 7.3 185 11.6 295 14.0 356

バーナーリグ酸化試験は、3/8in x 2.5in x 厚さ (9mm x 64 mm x 厚さ)のサンプルを回転ホルダに取り付け、No. 1燃料油とNO. 2燃料油が2：1の割合の混合燃料を約50：1の空燃比で燃焼させた時の生成物に暴露して行いました。ガスの流速は約マッハ0.3でした。サンプルは30分ごとに自動的にガス流から取り出され、ファンで冷却してほぼ周囲温度に戻した後、再びフレームトンネルに挿入されました。

サイクリック酸化 – 溶体化処理済み

合金 2,000°F (1,090°C), 1,000 h, 1時間サイクル
メタルロス 平均酸化層厚さ
mils µm mils µm
214® 0.2 4 0.6 14
233® 0.4 10 1.1 28
230® 2.0 51 3.1 80
617 8.5 217 10.3 262
188 11.7 297 13.2 336
X* 10.9 277 12.7 323
625 23.1 587 24.3 617

*500時間の暴露後、酸化で破壊されたため試験中止。

耐窒化性 – 溶体化処理済み

窒化試験は、1,600℉（871℃）および1,800℉（982℃）の温度で、超高純度（UHP）の窒素ガスを流した状態で168時間サイクルで1,008時間行われました。窒素の吸収量は、暴露前後の試料の化学分析によって決定されました。

合金 1600°F (871°C) 1800°F (982°C)
吸窒量 平均内部窒化深さ 吸窒量 平均内部窒化深さ
mg/cm2
 mils µm
mg/cm2
 mils µm
214® 0.1 0 0 0.1 0 0
233® 0.1 0.5* 12* 0.3 7.6* 193*
188 0.2 2.1 53 3.3 15.3 389
230® 0.4 2.3 58 4 12.3 312
625 0.4 3.6 92 7 17.7 450
617 0.6 2.4 61 7.2 30.1 765

*局所的な内部窒化

耐水蒸気性 – 溶体化処理済み

1,800℉ (982℃) における水蒸気酸化試験 (168時間サイクルで1,008時間)

合金
in air+10% H2O
in air+20% H2O
吸窒量 平均内部窒化深さ 吸窒量 平均内部窒化深さ
mils µm mils µm mils µm mils µm
233® <0.1 1 0.4 10 <0.1 1 0.4 10
214® <0.1 1 0.9 23 <0.1 1 0.6 15
230® 0.2 5 1.3 33 0.2 5 1.5 38
625 0.2 5 1.5 38 0.4 10 1.6 41
188 0.1 3 1.6 41 0.5 5 1.5 38
X 0.3 7 1.7 43 0.3 7 4.6 41
HR-120® 0.4 10 1.7 43 0.4 10 2.1 86
800HT - - - - 2.5 63 5.1 129

耐浸炭性 – 溶体化処理済み

Ar-5H2-2C3H6中における、1,600℉ (871℃) での24時間サイクルで96時間の浸炭試験

合金 吸炭量 平均内部浸炭深さ
mg/cm2
 mils µm
214® 0.5 < 0.1 2
233® 0.6 1.9 47
230® 2.3 11.8 300
617 3.5 16.9 429
188 3.7 12.1 307
800HT 4.0 24.9 633
625 4.3 8.6 218

クリープおよび破断特性 – 溶体化処理済み

HAYNES® 233® 合金は、溶体化処理された状態で、2,100℉（1,149℃）までの温度で優れたクリープ強度と破断寿命を示します。他の固溶強化型合金と比較しても、1,800℉ – 2,100℉（982℃ – 1,149℃）の上限温度領域では、最高レベルの性能を発揮します。

シート材料の比較: 1000 時間で1%のクリープを生じさせる応力


233® シートのクリープおよび破断強度 – 溶体化処理済み 

試験温度 クリープ 下記時間内に指定されたクリープを生じさせるおおよその初期応力：
100 hr 1,000 hr 10,000 hr
℉ ℃ % ksi MPa ksi MPa ksi MPa
1700 927 0.5 6.2 43 3.3 23 1.6* 11*
1 7.0 49 3.8 26 1.9* 13*
R 9.3 64 5.0 35 2.9* 20*
1800 982 0.5 3.2 22 1.5 10 0.54* 3.7*
1 3.7 26 1.8 13 0.76* 5.2*
R 4.9 34 2.8 19 1.7* 11*
1900 1038 0.5 1.5 11 0.53 3.6 0.13 0.9
1 1.9 13 0.75 5.2 0.22 1.5
R 2.8 20 1.6 11 0.96 6.6
2000 1093 0.5 0.57 3.9 0.13 0.9 - -
1 0.80 5.5 0.23 1.6 - -
R 1.7 12 0.97 6.7 0.55 3.8
2100 1149 0.5 0.16 1.1 - - - -
1 0.27 1.9 - - - -
R 1.03 7.1 0.57 3.9 0.30* 2.1*


*大幅な外挿入手可能なデータに基づく初期クリープ表すべてのクリープデータは初期的なものです。

低サイクル疲労 – 溶体化処理済み

LCFの比較: 233® vs 230® 合金 [0.125 in. (3.2mm) シート]

引張特性 – 溶体化処理済み

HAYNES® 233® プレートの引張特性, 溶体化処理済み

温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び 絞り
°F °C ksi MPa ksi MPa % % °F °C
1800 982 12.2 84 18.1 125 118.4 96.3 1800 982
2000 1093 6.1 42 9.2 63 101.3 93 2000 1093
2100 1149 3.5 24 6.1 42 151.4 96.1 2100 1149

HAYNES® 233® シートの引張特性, 溶体化処理済み

温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び
°F °C ksi MPa ksi MPa %
1800 982 12.3 85 17.7 122 92.1
2000 1093 6.5 45 8.8 61 61.8
2100 1149 3.9 27 6.1 42 71.9

HAYNES® 固溶強化合金の引張特性の比較(溶体化処理されたシート)

合金 1800°F (982°C) 2000°F (1093°C)
0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び
ksi MPa ksi MPa % ksi MPa ksi MPa %
230® 17.8 123 24.5 169 54.1 10.0 69 13.1 90 37.0
617 13.2 91 19.6 135 111.4 6.4 44 9.7 67 92.2
233® 12.3 85 17.7 122 92.1 6.5 45 8.8 61 61.0
214® 6.0 41 9.8 68 144.8 3.0 20 5.5 38 157.1

熱安定性 – 溶体化処理済み

溶体化処理された 233® シートの熱安定性

初期状態 暴露温度 暴露時間 試験温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び
°F °C h °F °C ksi MPa ksi MPa %
SA - - - RT RT 52.5 362 118.6 818 57.3
SA - - - 1800 982 12.1 84 16.3 112 99.3
SA 1800 982 8000 RT RT 49.1 339 116.8 806 46.2
SA 1800 982 8000 `1800 982 10.7 74 15.3 105 102.8

SA = 溶体化処理済み

溶接部の引張特性 – 溶体化処理済み

HAYNES® 233® 合金は、溶加金属として推奨されている 233-W®合金を使用して、ガスタングステンアーク溶接（GTAW）およびガスメタルアーク溶接（GMAW）の両プロセスで容易に溶接できます。233-W® 合金溶加金属で溶接された233® 合金シートおよびプレートの溶接部の横方向引張特性は、233® 合金シートおよびプレートのそれと同等か、それ以上です。233-W® 合金溶加金属に関する詳細については、こちらの 233-W® 合金 At A Glance のデータシートをご覧ください。

溶接部の横方向引張特性 – HAYNES® 233® シート – 0.125 in. (3.2 mm)

GTAW 自生溶接前に溶体化処理済み

温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び 破断位置
°F °C ksi MPa ksi MPa %
RT RT 66.8 461 125.3 864 43.5 溶接金属、 母材金属
1800 982 14.5 100 17.9 123 45.6 母材金属
GTAW + 2150°F (1177°C) /15 min/WQ
RT RT 53 365 112.6 776 36 母材金属
1800 982 13.5 93 18.3 126 48.3 母材金属

GMAW-P 溶接前に溶体化処理済み – 233-W® 溶加材使用

温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 4D 伸び 絞り 破断位置
°F °C ksi MPa ksi MPa % %
GMAW-P 溶接後そのまま
RT RT 96.3 664 139.3 960 25.6 34.2 溶接金属
1800 982 15.2 105 19.7 136 43.9 44.5 溶接金属

物理的特性 – 溶体化処理済み

物理的特性 慣用単位 メートル単位
密度
0.295 lb/in3
8.17 g/cm3
溶融範囲 2422 - 2532°F 1328 - 1389°C
比熱 RT 0.106 BTU/lb-°F RT 442 J/kg-°C
1800°F 0.139 BTU/lb-°F 900°C 575 J/kg-°C
2000°F 0.142 BTU/lb-°F 1000°C 584 J/kg-°C
熱伝導率 RT

68 BTU-in/ft2-hr-°F

 RT 10.0 W/m-°C
1800°F

157 BTU-in/ft2-hr-°F

 900°C 21.7 W/m-°C
2000°F

166 BTU-in/ft2-hr-°F

 1000°C 22.9 W/m-°C
熱拡散率 RT

0.106 ft2/h

 RT
0.0274 cm2/s
1800°F

0.185 ft2/h

 900°C
0.0481 cm2/s
2000°F

0.193 ft2/h

 1000°C
0.0501 cm2/s
電気抵抗率 RT 50.2 microhms-in RT 127 microhms-cm
1800°F 51.3 microhms-in 900°C 133 microhms-cm
2000°F 51.5 microhms-in 1000°C 130 microhms-cm
平均熱膨張係数 1800°F 9.7 µin/in-°F 900°C 16.6 µm/m-°C
2000°F 10.0 µin/in-°F 1000°C 17.6 µm/m-°C
動的弾性率 RT
31.7 x 106 psi
 RT 219 GPa
1700°F
20.8 x 106 psi
 900°C 147 GPa
1800°F
19.8 x 106 psi
 1000°C 135 GPa
1900°F
18.8 x 106 psi
 1050°C 128 GPa
2000°F
17.8 x 106 psi
 1100°C 122 GPa
2100°F
16.7 x 106 psi
 1150°C 115 GPa
2200°F
15.7 x 106 psi
 1200°C 108 GPa
動的せん断弾性率 RT
11.8 x 106 psi
 RT 82 GPa
1700°F
7.7 x 106 psi
 900°C 54 GPa
1800°F
7.3 x 106 psi
 1000°C 49 GPa
1900°F
6.9 x 106 psi
 1050°C 47 GPa
2000°F
6.5 x 106 psi
 1100°C 45 GPa
2100°F
6.2 x 106 psi
 1150°C 42 GPa
2200°F
5.8 x 106 psi
 1200°C 40 GPa
ポアソン比 RT 0.34 RT 0.34
1700°F 0.36 900°C 0.36
1800°F 0.36 1000°C 0.36
1900°F 0.36 1050°C 0.36
2000°F 0.36 1100°C 0.36
2100°F 0.36 1150°C 0.36
2200°F 0.36 1200°C 0.36

HAYNES® 233® 合金の全半球放射率 (溶体化処理されたバー)

全半球放射率は、材料が熱放射を放出する効果を測定する指標です。これは温度と材料の性質の関数です。この値は、材料のエミッタンスと、全ての入射放射を吸収する黒体のエミッタンスとの比率であり、黒体の放射率は1とされています。放射率試験は、酸化スケールの存在がこの値に大きな影響を与えるため、真空下でむき出しの金属表面に対して実施されました。

時効硬化処理済み

HAYNES® 233®合金は、低温から中温（1,767℉（964℃）のガンマプライムソルバス温度以下）での強度を大幅に向上させるために時効硬化させることができます。この合金の一般的な時効硬化処理条件は、1,650℉/4時間/空冷 + 1,450℉/8時間/空冷 (899℃/4時間/空冷 + 788℃/8時間/空冷)です。

時効硬化処理した状態のHAYNES® 233® 合金の特性を以下のページに示します。

クリープおよび破断特性 – 時効硬化処理済み

HAYNES® 233® 合金は、時効硬化処理した状態において、1200℉ – 1,700℉（649℃ – 927℃）の温度範囲で優れたクリープ強度と破断寿命を示し、Waspaloy 合金や 263 合金よりも著しく優れた性能を発揮します。この温度範囲において、時効硬化処理した 233® 合金は、固溶強化合金のそれに比べてクリープ強度と破断寿命が遥かに優れています。

233® シートのクリープおよび応力破断特性 – 時効硬化処理済み

試験温度 クリープ 下記時間内に指定されたクリープを生じさせるおおよその初期応力:
100 hr 1,000 hr 10,000 hr
℉ ℃ % ksi MPa ksi MPa ksi MPa
1200 649 0.5 83 575 72 499 57* 393*
1 87 599 76 522 60* 414*
R 107 738 85 588 65* 448*
1300 704 0.5 68 467 51 351 35* 241*
1 71 488 54 370 37* 255*
R 78 540 57 396 40* 276*
1400 760 0.5 47 322 31 211 18* 124*
1 49 341 33 227 20* 138*
R 53 363 36 245 23* 159*
1500 816 0.5 28 193 16 111 9* 59*
1 30 208 18 122 10* 67*
R 33 227 21 142 12* 85*
1600 871 0.5 15 104 8 53 3.6 25
1 17 114 9 60 4.2 29
R 19 134 11 78 6 43

*大幅な外挿

特性 試験温度 233® 263 282® Waspaloy
℉ ℃ ksi MPa ksi MPa ksi MPa ksi MPa
100時間内に1%のｸﾘｰﾌﾟを生じる応力 1200 649 87 600 75 517 - - 81 558
1400 760 49 338 37 255 48 331 41 283
1500 816 30 207 22 152 32 221 25 172
1600 871 17 117 11 76 18 124 15 103
1000時間内に1%の ｸﾘｰﾌﾟを生じる応力 1200 649 76 524 58 400 79 545 67 462
1400 760 33 228 25 172 35 241 28 193
1500 816 18 124 12 83 21 145 16 110
1600 871 9 62 6 41 10 69 7 48
100時間内に 破断を生じる応力 1200 649 107 738 77 531 - - 92 634
1400 760 53 365 42 290 53 386 53 365
1500 816 33 228 25 172 37 255 32 221
1600 871 19 131 14 97 22 152 19 131
1000時間内に 破断を生じる応力 1200 649 85 586 64 441 80 552 80 552
1400 760 36 248 28 193 38 262 36 248
1500 816 21 145 15 193 23 159 20 138
1600 871 11 76 7 103 12 83 7 48

低サイクル疲労 – 時効硬化処理済み

低サイクル疲労データの比較: 時効硬化型合金*

*時効硬化処理条件 ； 　　282® 合金: 1,850℉ (1,010℃)/2時間/空冷 + 1,450℉ (788℃)/8時間/空冷 　　263 合金: 1,472℉(800℃)/8時間/空冷 　　Waspaloy 合金: 1,825℉ (995℃)/2時間/空冷 + 1,550℉ (845℃)/4時間/空冷 + 1,400℉ (760℃)16時間/空冷 　　233® 合金: 1,650℉(899℃)/4時間/空冷 + 1,450℉ (788℃)/8h/空冷

耐酸化性 – 時効硬化処理済み

1,600℉（871℃）での酸化アッタックは、一般的に固溶強化型および時効硬化型のニッケル基合金のいずれにおいても低い傾向がありますが、HAYNES® 233® 合金はこれらの合金の中でも優れた耐酸化性を示します。

静的酸化 – 時効硬化処理済み

温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び
°F °C ksi MPa ksi MPa %
RT RT 115.2 795 173.7 1198 24.9
200 93 110.7 763 170.2 1174 24.7
400 204 108.3 747 167.6 1155 25.8
600 316 105.3 726 161.1 1111 24.9
800 427 106.8 736 156.1 1076 26.1
1000 538 103.8 716 149.6 1032 25.9
1200 649 100.1 690 158.7 1094 25.0
1400 760 97.9 675 117.1 807 27.2
1500 816 79.7 549 91.9 633 25.5
1600 871 54.6 376 64.6 446 27.0
1700 927 31.0 214 37.8 261 38.3

All are single test results.

全て、１回の試験結果。時効硬化処理条件；233® 合金: 1,650℉/4時間/空冷 + 1,450℉/8時間/空冷（899℃/4時間/空冷 + 788℃/8時間/空冷） 　282® 合金: 1,850℉/2時間/空冷 + 1,450℉/8時間/空冷（1,010℃/2時間/空冷 + 788℃/8時間/空冷）　 Waspaloy: 1,825℉/2時間/空冷 + 1,550℉/4時間/空冷 + 1,400℉/16時間/空冷（996℃/2h/AC + 843℃/4時間/空冷 + 760℃　　　/16時間/空冷）　 263 合金: 1,472℉/8時間/空冷（800℃/8時間/空冷)*溶体化処理済み

引張特性 – 時効硬化処理済み

HAYNES® 233® シートの引張特性, 時効硬化処理済み*

温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び
°F °C ksi MPa ksi MPa %
RT RT 115.2 795 173.7 1198 24.9
200 93 110.7 763 170.2 1174 24.7
400 204 108.3 747 167.6 1155 25.8
600 316 105.3 726 161.1 1111 24.9
800 427 106.8 736 156.1 1076 26.1
1000 538 103.8 716 149.6 1032 25.9
1200 649 100.1 690 158.7 1094 25.0
1400 760 97.9 675 117.1 807 27.2
1500 816 79.7 549 91.9 633 25.5
1600 871 54.6 376 64.6 446 27.0
1700 927 31.0 214 37.8 261 38.3

HAYNES® 233® プレートの引張特性, 時効硬化処理済み*

温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び 絞り
°F °C ksi MPa ksi MPa % %
RT RT 117.0 807 178.3 1230 24.8 31.4
200 93 114.5 790 173.9 1199 25.0 29.7
400 204 107.5 741 170.4 1175 22.3 24.0
600 316 106.2 732 164.8 1136 21.4 26.9
800 427 112.1 773 157.9 1088 21.1 22.5
1000 538 106.9 737 156.3 1078 29.5 21.2
1200 649 104.8 722 165.2 1139 29.5 25.4
1400 760 100.4 692 120.7 832 32.6 36.0
1500 816 84.6 583 95.3 657 31.5 38.6
1600 871 58.0 400 68.3 471 39.1 52.7
1700 927 34.2 236 40.6 280 64.1 78.2

HAYNES® 時効硬化型合金の引張特性の比較* (シート)

合金 RT
0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び
ksi MPa ksi MPa %
Waspaloy 130 899 189 1304 25
233® 115 795 174 1198 25
282® 101 699 164 1132 30
263 89 615 151 1041 36
合金 1000°F (538°C)
0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び
ksi MPa ksi MPa %
Waspaloy 118 812 170 1175 22
233® 104 716 150 1032 26
282® 92 632 139 960 36
263 76 527 125 860 42
合金 1200°F (649°C)
0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び
ksi MPa ksi MPa %
Waspaloy 114 784 165 1137 32
233® 100 690 159 1094 25
282® 92 631 146 1005 27
263 75 518 131 901 37
合金 1400°F (760°C)
0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び
ksi MPa ksi MPa %
Waspaloy 102 706 119 822 33
233® 98 675 117 807 27
282® 89 615 121 833 22
263 76 524 101 696 27
合金 1600°F (871°C)
0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び
ksi MPa ksi MPa %
Waspaloy 52 357 66 456 48
233® 55 376 65 446 27
282® 73 501 81 555 31
263 43 296 51 348 58

*時効硬化処理条件；282® 合金: 1,850℉ (1,010℃)/2時間/空冷 + 1,450℉ (788℃)/8時間/空冷 263 合金: 1,472℉ (800℃)/8時間/空冷 Waspaloy 合金: 1,825℉ (995℃)/2時間/空冷 + 1,550℉ (845℃)/4時間/空冷 + 1,400℉ (760℃)/16j時間/空冷 233® 合金: 1,650℉(899℃)/4時間/空冷 + 1,450℉(788℃)/8時間/空冷

熱安定性 – 時効硬化処理済み

時効硬化処理* および 熱暴露した 233® (シート) の室温引張特性

暴露温度 暴露時間 試験温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び
°F °C h °F °C ksi MPa ksi MPa %
1200 649 1000 RT RT 133.7 922 189 1303 21.8
1400 760 1000 RT RT 116.4 803 177 1220 20.9
1600 871 1000 RT RT 76.8 529 147.6 1018 29
1200 649 1000 1200 649 113.2 781 170.3 1174 17.6
1400 760 1000 1400 760 91.4 630 115.4 796 33.5
1600 871 1000 1600 871 33.4 230 56.8 391 43.1

*時効硬化処理条件 (233® 合金: 1,650℉/4時間/空冷+ 1,450℉/8時間/空冷 [899℃/4時間/空冷 + 788℃/8時間/空冷])

ガンマプライム強化型合金（シート）の熱安定性データの比較

室温引張データ – 1,200ºF (649ºC) で 1,000 時間暴露
合金 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び
ksi MPa ksi MPa ksi
233® 133.7 922 189 1303 21.8
262 113.6 783 166.6 1149 21.3
282® 112.9 778 172.8 1191 25.8
Waspaloy 136.5 941 196.2 1353 22.6
室温引張データ – 1,400ºF (760ºC) で 1,000 時間暴露
合金 0.2% 耐力 極限引張強度 伸び
ksi MPa ksi MPa ksi
233® 116.4 803 177 1220 20.9
263 92.7 639 160.3 1105 32.4
282® 104.1 718 170.5 1176 22.8
Waspaloy 112.9 779 182.4 1258 24
室温引張データ – 1,600ºF (871ºC) で 1,000 時間暴露
合金 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び
ksi MPa ksi MPa ksi
233® 76.8 529 147.6 1018 29
263 55 379 125.2 863 40.9
282® 72.9 505 141.4 975 24.2
Waspaloy 84.6 584 149.3 1030 18.1

*熱暴露は、以下の条件で時効硬化処理したサンプルに対して適用されました263 合金: 1,472℉ (800℃)/8時間/空冷Waspaloy 合金 : 1,825℉ (996℉)/2時間/空冷 + 1,550℉ (843℃)/4時間/空冷 + 1,400℉ (760℃)/16時間/空冷282® 合金 1,850℉(1,010℃)/2時間/空冷 + 1,450℉(788℃)/8時間/空冷

溶接部の引張特性 – 時効硬化処理済み

HAYNES® 233® 合金は、溶加金属として推奨されている 233-W®合金を使用して、ガスタングステンアーク溶接（GTAW）およびガスメタルアーク溶接（GMAW）の両プロセスで容易に溶接できます。233-W® 合金溶加金属で溶接された233® 合金シートおよびプレートの溶接部の横方向引張特性は、233® 合金シートおよびプレートのそれと同等か、それ以上です。233-W® 合金溶加金属に関する詳細については、こちらの 233-W® 合金 At A Glance のデータシートをご覧ください。

溶接部の横方向引張データ- HAYNES® 233® プレート – 0.500 in. (12.7 mm)

GMAW-P 溶接する前に溶体化処理済み – 233-W® 溶加金属使用

温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 4D 伸び 絞り 破断位置
°F °C ksi MPa ksi MPa % %
RT RT 96.3 664 139.3 960 25.6 34.2 溶接金属
1800 982 15.2 105 19.7 136 43.9 44.5 溶接金属

溶接部の横方向引張データ – HAYNES® 233® シート – 0.125 in. (3.2 mm)

GTAW 自生溶接後に溶体化および時効硬化処理

GTAW + 2150°F (1177°C) /15min/WQ + 1650°F (899°C)/4hr/AC + 1450°F (788°C)/8hr/AC

温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 4D 伸び 破断位置
°F °C ksi MPa ksi MPa %
RT RT 111.8 771 171.1 1180 16.8 Base Metal
1400 760 98.9 682 122.2 843 11.5 Base Metal
1600 871 58.2 401 66.4 458 12.1 Base Metal
1800 982 14.4 99 18.6 128 43.8 Base Metal

GMAW-P, 溶接後そのまま– 233-W® 溶加金属使用

温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 4D 伸び 絞り 破断位置
°F °C ksi MPa ksi MPa % %
RT* RT* 114.9 792 173.3 1195 19.3 21.1 溶接金属
1400** 760** 109.9 758 120.6 832 17.6 22.5 溶接金属
1600** 871** 60.3 416 70.3 485 13.7 18.1 溶接金属
1800* 982* 13.0 90 18.6 128 47.3 55.9 溶接金属

**１回の試験結果
**２回の試験結果の平均

物理特性 – 時効硬化処理済み

物理特性 慣用単位 メートル単位
密度
0.296 lb/in3
8.19 g/cm3
溶融範囲 2422 - 2532°F 1328 - 1389°C
ガンマプライムソルバス温度 1767°F 964°C
比熱 RT 0.105 BTU/lb-°F RT 358 J/kg-°C
200°F 0.109 BTU/lb-°F 100°C 373 J/kg-°C
400°F 0.114 BTU/lb-°F 200°C 389 J/kg-°C
600°F 0.119 BTU/lb-°F 300°C 404 J/kg-°C
800°F 0.125 BTU/lb-°F 400°C 421 J/kg-°C
1000°F 0.129 BTU/lb-°F 500°C 433 J/kg-°C
1200°F 0.148 BTU/lb-°F 600°C 477 J/kg-°C
1400°F 0.149 BTU/lb-°F 700°C 502 J/kg-°C
1600°F 0.203 BTU/lb-°F. 800°C 544 J/kg-°C
熱伝導率 RT
69 BTU-in/ft2-hr-°F
 RT 9.9 W/m-°C
200°F
77 BTU-in/ft2-hr-°F
 100°C 11.2 W/m-°C
400°F
90 BTU-in/ft2-hr-°F
 200°C 12.9 W/m-°C
600°F
102 BTU-in/ft2-hr-°F
 300°C 14.5 W/m-°C
800°F
117 BTU-in/ft2-hr-°F
 400°C 16.4 W/m-°C
1000°F
130 BTU-in/ft2-hr-°F
 500°C 18.1 W/m-°C
1200°F
141 BTU-in/ft2-hr-°F
 600°C 19.9 W/m-°C
1400°F
147 BTU-in/ft2-hr-°F
 700°C 20.7 W/m-°C
1600°F
147 BTU-in/ft2-hr-°F
 800°C 21.3 W/m-°C
熱拡散率 RT
0.108 ft2/h
 RT
 0.0280 cm2/s
200°F
0.117 ft2/h
 100°C
 0.0322 cm2/s
400°F
0.130 ft2/h
 200°C
 0.0372 cm2/s
600°F
0.142 ft2/h
 300°C
 0.0372 cm2/s
800°F
0.155 ft2/h
 400°C
 0.0391 cm2/s
1000°F
0.167 ft2/h
 500°C
 0.0438 cm2/s
1200°F
0.179 ft2/h
 600°C
 0.0453 cm2/s
1400°F
0.186 ft2/h
 700°C
 0.0502 cm2/s
1600°F
0.184 ft2/h
 800°C
 0.0545 cm2/s
電気抵抗率 RT 49.5 microhms-in RT  125.6 microhms-cm
200°F 50.2 microhms-in 100°C 127.6 microhms-cm
400°F 51.3 microhms-in 200°C 130.2 microhms-cm
600°F 52.2 microhms-in 300°C 132.4 microhms-cm
800°F 53.1 microhms-in 400°C 134.3 microhms-cm
1000°F 53.9 microhms-in 500°C 136.0 microhms-cm
1200°F 54.2 microhms-in 600°C 137.0 microhms-cm
1400°F 54.2 microhms-in 700°C 137.9 microhms-cm
1600°F 53.4 microhms-in 800°C 137.3 microhms-cm
平均熱膨張係数 200°F  6.6 µin/in-°F 100°C 12.1 µm/m-°C
400°F 7.0 µin/in-°F 200°C 12.5 µm/m-°C
600°F 7.2 µin/in-°F 300°C 12.9 µm/m-°C
800°F 7.4 µin/in-°F 400°C 13.2 µm/m-°C
1000°F 7.6 µin/in-°F 500°C 13.5 µm/m-°C
1200°F 7.8 µin/in-°F 600°C 13.8 µm/m-°C
1400°F 8.1 µin/in-°F 700°C 14.3 µm/m-°C
1600°F 8.8 µin/in-°F 800°C 14.9 µm/m-°C
動的弾性率 RT
32.0 x 106 psi
 RT 220 GPa
100°F
31.8 x 106 psi
 100°C 215 GPa
200°F
31.4 x 106 psi
 150°C 213 GPa
300°F
30.9 x 106 psi
 200°C 210 GPa
400°F
30.4 x 106 psi
 250°C 207 GPa
500°F
29.8 x 106 psi
 300°C 204 GPa
600°F
29.3 x 106 psi
 350°C 200 GPa
700°F
28.7 x 106 psi
 400°C 197 GPa
800°F
28.2 x 106 psi
 450°C 193 GPa
900°F
27.6 x 106 psi
 500°C 189 GPa
1000°F
26.9 x 106 psi
 550°C 185 GPa
1100°F
26.2 x 106 psi
 600°C 180 GPa
1200°F
25.5 x 106 psi
 650°C 176 GPa
1300°F
24.8 x 106 psi
 700°C 171 GPa
1400°F
24.0 x 106 psi
 750°C 166 GPa
1500°F
23.1 x 106 psi
 800°C 161 GPa
1600°F
22.2 x 106 psi
 850°C 155 GPa
動的せん断弾性率 RT
11.9 x 106 psi
 RT 82 GPa
100°F
11.9 x 106 psi
 100°C 80 GPa
200°F
11.7 x 106 psi
 150°C 79 GPa
300°F
11.5 x 106 psi
 200°C 78 GPa
400°F
11.3 x 106 psi
 250°C 77 GPa
500°F
11.1 x 106 psi
 300°C 76 GPa
600°F
10.9 x 106 psi
 350°C 74 GPa
700°F
10.7 x 106 psi
 400°C 73 GPa
800°F
10.4 x 106 psi
 450°C 71 GPa
900°F
10.2 x 106 psi
 500°C 70 GPa
1000°F
10.0 x 106 psi
 550°C 69 GPa
1100°F
9.7 x 106 psi
 600°C 67 GPa
1200°F
9.4 x 106 psi
 650°C 65 GPa
1300°F
9.1 x 106 psi
 700°C 63 GPa
1400°F
8.8 x 106 psi
 750°C 61 GPa
1500°F
8.5 x 106 psi
 800°C 60 GPa
1600°F
8.2 x 106 psi
 850°C 57 GPa
ポアソン比 RT 0.34 RT 0.34
100°F 0.34 100°C 0.34
200°F 0.34 150°C 0.34
300°F 0.34 200°C 0.34
400°F 0.34 250°C 0.34
500°F 0.34 300°C 0.34
600°F 0.34 350°C 0.35
700°F 0.35 400°C 0.35
800°F 0.35 450°C 0.35
900°F 0.35 500°C 0.35
1000°F 0.35 550°C 0.35
1100°F 0.35 600°C 0.35
1200°F 0.36 650°C 0.36
1300°F 0.36 700°C 0.36
1400°F 0.36 750°C 0.36
1500°F 0.36 800°C 0.36
1600°F 0.36 850°C 0.36

ガンマプライム強化型合金（シート）の熱膨張係数

*時効硬化処理条件;282® 合金: 1,850℉ (1,010℃)/2時間/空冷 + 1,450℉ (788℃)/8時間/空冷263 合金: 1,472℉ (800℃)/8時間/空冷Waspaloy 合金: 1,825℉ (995℃)/2時間/空冷 +1,550℉ (845℃)/4時間/空冷 + 1,400℉ (760℃)16時間/空冷233® 合金: 1,650℉(899℃)/4時間/空冷 + 1,450℉(788℃)/8時間/空冷

加工

HAYNES® 233® 合金は、以下の（加熱速度制御引張試験結果の比較）表および（硬度対冷間圧下率の比較）図に示されているように、同クラスの他のニッケル基合金と同様に容易に加工が可能です。すべての加工関連試験は、溶体化処理された状態の材料で実施されました。

熱処理

HAYNES® 233® 合金は、ミルアニール（溶体化処理）した状態で供給されます。溶体化処理の目的は、最適な延性と加工性を得るために、二次炭化物とガンマプライムの析出物を溶解させることです。通常、溶体化処理は 2,100～2,150℉（1,149～1,177℃）の温度範囲で厚さに応じた時間加熱し、その後水冷することで行われます。溶体化処理した状態は、ガンマプライムのソルバス温度である 1,767℉（964℃）以上の用途に最も適しています。この合金は、少なくとも2,100℉（1,149℃）までの温度範囲で優れた特性の組み合わせを保持します。溶体化処理した状態で1,767℉（964℃）以下の温度で使用する場合、ガンマプライムが析出するため、そのような用途に対しては、この点を考慮する必要があります。

時効硬化が必要な用途に対しては、通常、合金を 1,650℉/4時間/空冷 + 1,450℉/8時間/空冷 (899℃/4時間/空冷 + 788℃/8時間/空冷)の条件で熱処理します。

機械特性

HAYNES® 233® 合金の室温硬度, 溶体化処理済み

形態 硬度
シート 89 HRBW
プレート 93 HRBW
バー 93 HRBW

HAYNES® 233® 合金の室温引張特性, 溶体化処理済み

形態 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び 絞り
ksi MPa ksi MPa % %
シート 55.1 380 121.1 835 56 -
プレート 68.8 475 132.6 914 51.6 59.6

ひずみ時効割れに対する耐性

加熱速度制御引張試験 (CHRT) (Gleeble)

シート – 0.063 in. (1.6 mm), 1,450℉(788℃)で試験

合金 1.5 in. (38.1 mm)の長さにおける伸び（％）
263 18.8
282® 13.0
233® 12.5
214® 8.1
R-41 6.9
Waspaloy 6.8

加熱速度制御引張試験は、ガンマプライム強化合金がひずみ時効割れに対してどの程度の耐性を持つかを測る試験の一つです。一般的な溶接後の熱処理をシミュレートするため、溶体化処理された状態のサンプルを試験温度まで、25～30℉（14～17℃）/分の速度で加熱します。この試験は各合金について、さまざまな試験温度範囲で行われます。試験される合金のひずみ時効割れに対する感受性は、温度範囲内で観察される最小の引張伸び率に関連していると見なされます（伸び率が低い＝ひずみ時効割れに対して感受性が高い）。

この試験の詳細については、以下の参考文献をご覧ください：

1.  R.W. Fawley, M. Prager, J.B. Carlton, and G. Sines, WRC Bulletin No. 150, Welding Research Council, NY, 1970.    
2.  M.D. Rowe, Welding Research, Supplement to the Welding Journal, 27-s – 34-s, February 2006.
3.  D.A. Metzler, Welding Research, Supplement to the Welding Journal, 249-s – 256-s, October 2008.

オルセンカップ成形性試験

合金 オルセンカップの高さ
in. mm
263 0.50 13
617 0.45 11
282® 0.43 11
233® 0.41 10
230® 0.40 10

すべての試験は、厚さが0.060 inから0.067 in（1.5〜1.7 mm）のシート上で、直径0.875 in（22.2 mm）のボール、直径1.125 in （28.6 mm）の金型、およびワセリン潤滑剤を使用して実施されました。

室温引張特性に対する冷間圧延の影響

冷間圧延した233® 合金の横方向引張 ミルアニールした板厚 0.125” のシートを圧延

各種加工合金（シート）に対する硬度と冷間圧下率の関係

溶接

HAYNES® 233® 合金は、ガスタングステンアーク（GTAW）およびガスメタルアーク（GMAW）溶接プロセスによって容易に溶接できます。ルートパス溶接にはGTAWが推奨されます。厚い部分の溶接にはGMAWが好まれる場合があり、パルススプレー転送モード（GMAW-P）が推奨されます。サブマージアーク溶接（SAW）などの高熱入力溶接方法は避けるべきです。詳細については、こちらをクリックして、233® 合金に適用可能な一般的な溶接ガイドラインを含む”Welding and Fabrication guide（溶接および加工の手引き）”をご覧ください。

母材金属の準備

鍛造形態の233®合金は、特に指定がない限り、溶体化処理された状態で提供され、この状態での溶接が推奨されます。溶体化処理の目的は、最適な延性と加工性を得るために、二次炭化物とガンマプライムの析出物を溶解させることです。冷間加工された材料の溶接は、二次相の析出を加速し、残留応力を誘発し、そして割れの可能性を高めるため、強く避けるべきです。溶体化処理は、通常、2,125℉から2,150℉（1,163℃から1,177℃）の範囲に加熱し、厚さに応じた時間を保持した後、急速空冷または水冷することによって行われます。断面が厚い部品や冷間加工された構造物を溶接前にアニールする際には、水冷が推奨されます。溶接前に、接合面および周辺部は徹底的に清掃し、光沢のある金属的な表面が見えるようにする必要があります。すべての潤滑剤、油、クレヨンの跡、硫黄化合物、およびその他の異物は取り除かなければなりません。

溶加金属の選定

233® 合金の溶接には、 HAYNES® 233-W® 溶加金属が推奨されます。 233®合金の溶接用に特別に調合された 233-W® 溶加金属の詳細については、こちら をクリックしてください。233®合金を含む異種合金の溶接については、推奨される溶加金属について Haynes International にご相談ください。

予熱、中間パス温度、および溶接後の熱処理

通常、周囲温度または室温以上に予熱する必要はありません。溶接熱入力による二次相の析出を最小限に抑えるため、推奨する中間パス温度は最高で200℉（93℃）です。溶接パスの間には、必要に応じて溶接のパス間で補助冷却方法を使用することができますが、その際は汚染物質を導入しないように注意してください。

233®合金の溶接部は、溶接したままの状態、溶接後に溶体化処理した状態、または溶接後に時効硬化処理した状態で使用できます。溶接したまま、または溶接後に溶体化処理した状態は、ガンマプライムのソルバス温度温度である 767℉（964℃）以上の温度での用途に最も適しています。1,767℉（964℃）未満の温度で定期的に使用する場合、強度向上のために、233®合金の溶接部は時効硬化処理を施すことができます。233®合金の典型的な時効硬化処理条件は、1,650℉/4時間/空冷 + 1,450℉/8時間/空冷（899℃/4時間/空冷 + 788℃/8時間/空冷）です。時効硬化処理の前に溶体化処理を行うことが望ましいです。

機械特性

溶体化処理した状態および時効硬化処理した状態のさまざまな溶接部に関する引張データは、このパンフレットの前の部分に記載されています。

積層造形

HAYNES® 233®合金粉末は、さまざまな積層製造プロセスで使用することができます。レーザー粉末指向性エネルギー堆積法（LP-DED）およびレーザー粉末床溶融結合法（LPBF）によって製造された233®合金の特性は、以下に示されています。すべての後続の熱処理は明確に記載されています。

HAYNES® 233-W® 合金ワイヤ も積層造形に使用することができます。関連データは、近いうちにに入手可能になります。詳しい情報が必要な場合は、 Brandon Furr, 832-835-4681, [email protected]. までお問い合わせください。

レーザー粉末指向性エネルギー堆積法(LP-DED)で製造された

HAYNES® 233® 合金の引張特性応力除去 + 高温等方圧プレス + 溶体化処理

温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び 絞り
°F °C ksi MPa ksi MPa % %
RT RT 106.0 731 155.8 1074 22.0 26.8
1000 538 95.3 657 130.7 901 23.6 31.6
1600 871 67.2 463 68.0 469 20.2 32.9

引張試験用試料は、垂直方向に配置。 SR+HIP+SA状態のサンプル。 SR: 2,125℉/1hr/FC, HIP: 2,125℉/100MPa/3.5hr/FC, SA: 2,150度/1hr/ArQ 3つのサンプルの平均。

応力除去 + 高温等圧プレス + 溶体化処理 + 時効硬化処理

温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び 絞り
°F °C ksi MPa ksi MPa % %
RT RT 111.8 771 164.1 1131 18.3 26.1
1000 538 102.4 706 143.1 987 16.5 24.6
1600 871 63.9 441 64.6 445 19.2 28.7

引張試験用試料は、垂直方向に配置。 SR+HIP+SA+1,650℉/4hr/ArQ + 1,450℉/8hr/FC 状態のサンプル。 SR: 2,125℉/1hr/FC, HIP: 2,125℉/100MPa/3.5hr/FC, SA: 2,150℉/1hr/ArQ。 3つのサンプルの平均。

レーザー粉末床溶融結合法（LPBF）によって製造されたHAYNES® 233® 合金の耐酸化性

サンプル メタルロス 平均酸化層厚さ
mils mm mils mm
HAYNES® 233® レーザー粉末床融合結合(LPBF) サンプル* 水平方向 0.04 1 0.8 19
垂直方向 0.05 1 1.2 29
HAYNES® 233® 合金** 鍛造シート 0.01 0.4 0.3 7

SR (1,950℉/90min) + HIP (2,192℉/4hr/15ksi) + SA (2,150℉/1hr) + 2段時硬 (1,650℉/4hr/AC + 1,450℉/8hr/AC)*ミルアニール + 1,650℉/4hr/AC + 1,450℉/8hr/AC周囲環境: 空気流. 試験時間: 1,000 h. サイクル数: 1,000. サイクル時間: 1 h.

免責事項

ヘインズ・インターナショナルは、本書のデータの正確性と適切性を確保するために合理的な努力を行っていますが、データの正確性、適切性、信頼性については一切の表明や保証を行いません。すべてのデータは一般情報のみを目的としており、設計に関する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、主にヘインズ・インターナショナル社によって行われた作業に基づいており、時折、公開されている文献からの情報で補足されています。したがって、これらはテストの結果を示すものであり、保証された最大値や最小値と見なすべきではありません。特定の目的に対する適合性を判断するためには、実際の使用条件下で特定の合金をテストすることがユーザーの責任です。

特定の製品に含まれる元素の濃度およびそれに関する潜在的な健康影響についての議論は、ヘインズ・インターナショナル社が提供する安全データシートを参照してください。すべての商標は、特に明記されていない限り、ヘインズ・インターナショナル社の所有です。

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