HAYNES® 244® 合金

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主な特徴

HAYNES® 244® 合金は、1400℉（760℃）以下の温度で低熱膨張を必要とする、先進ガスタービンエンジンの静止部品用に開発された新しい Ni – Mo – Cr – W 合金です。 HAYNES® 242® 合金に比べて使用温度が100〜200℉（55〜110℃）高くなるように改良されており、現在市販されている他の低熱膨張合金よりも高い最高使用温度を提供します。この合金は、Ni2（Cr, Mo, W）ドメインの形成により時効硬化が可能で、242® 合金の強化ドメインと構造的に類似しています。タングステンと慎重に合金化することにより、これらのドメインの熱安定性を増大させ、熱膨張係数を低下させました。耐酸化性や低サイクル疲労性能などの他の重要な特性は、242® 合金と同等かそれ以上です。

*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 Balance
アルミニウム:Al 0.5 max.
炭素:C 0.03 max.
クロム:Cr 8
鉄:Fe 2 max.
マンガン:Mn 0.8 max.
モリブデン:Mo 22.5
タングステン:W 6

熱膨張係数

*244® 合金の熱膨張データは、物理的特性のページに記載されています。

クリープおよびストレスラプチャー強度

時効硬化させた 244® 合金厚板 (限られたデータ)

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 1 – – 92 634 75 517 58* 400*
R 102 703 93 641 84 579 65 448
1300 704 1 80 552 62 427 49 338 35 241
R 92 634 74 510 58 400 39 269
1400 760 1 47 324 34 234 25 172 13* 90*
R 58 400 43 296 30 207 18 124

*著しく外挿した値

引張特性

244® 合金 厚板

試験温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び 絞り
°F °C ksi MPa ksi MPa % %
RT RT 121.2 836 195.0 1345 34 37
200 93 116.3 802 190.3 1312 39 41
400 204 110.3 761 181.6 1252 39 45
600 316 107.9 744 175.4 1209 41 44
800 427 100.0 689 170.4 1175 41 46
1000 538 99.3 685 164.2 1132 38 43
1100 593 97.5 672 156.3 1078 32 32
1200 649 93.8 647 141.4 975 21 24
1300 704 84.8 585 125.6 866 18 20
1400 760 67.2 463 105.0 696 44 37
1500 816 37.1 256 72.0 463 106 70
1600 871 34.8 240 54.1 354 124 84
1700 927 38.2* 263* 42.4* 208* 161* 89*
1800 983 24.0 165 30.4 210 141 94

*1回の試験

244® 合金 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 125.2 863 191.7 1322 28
200 94 128.0* 883* 195.0* 1345* 33*
400 205 123.0* 848* 191.5* 1320* 35*
600 316 114.1* 786* 187.5* 1293* 41*
800 427 112.5* 776* 181.5* 1251* 39*
1000 538 101.4 699 159.8 1101 28
1100 594 102.6 707 153.9 1061 19
1200 649 96.1 663 135.9 937 14
1300 705 87.2 601 118.3 815 9
1400 761 68.9 475 103.8 716 31
1500 816 37.6 259 69.3 477 78
1600 872 41.8* 288* 53.8* 371* 118*
1700 927 31.2* 215* 41.1* 283* 103*
1800 983 16.9* 117* 25.2* 174* 103*

*１回の試験

244® 合金 棒

試験温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び 絞り
°F °C ksi MPa ksi MPa % %
RT RT 130.0 896 202.3 1395 34 38
200 22 121.1* 835* 195.2* 1346* 38* 39*
400 114 120.0 827 189.5 1306 37 42
600 169 123.8 853 184.5 1272 39 43
800 225 111.4 768 179.9 1240 40 41
1000 280 121.3 836 170.3 1174 33 38
1100 308 114.5 789 160.9 1109 20 19
1200 336 103.6 714 146.3 1009 15 20
1300 364 93.3 643 130.6 900 15 21
1400 391 75.1 518 110.2 759 25 25
1500 419 34.6 238 73.5 506 67 48
1600 447 37.3 257 54.9 379 94 64
1800 983 19.2* 132* 28.7* 198* 150* 89*

*１回の試験

244® 合金 リング

試験温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び 絞り
°F °C ksi MPa ksi MPa % %
RT RT 130.9 902 205.1 1414 29.6 32.3
1400 760 74.1 511 111 765 53.5 50

RT= 室温
溶体化処理 + 1400℉(760℃）で時効 / 16h / 1200℉（649℃）まで炉冷/ 32h / 空冷

244® と 242® 合金の降伏強さ

 

物理的特性

物理的特性 英国単位 メートル単位
密度 RT
0.335 lb/in3
 RT
9.27 g/cm3
溶融温度 2480-2550°F - 1360-1400°C -
電気抵抗 RT 38.9 µohm-in RT 98.9 µohm-cm
200°F 40.0 µohm-in 100°C 101.7 µohm-cm
400°F 41.5 µohm-in 200°C 105.1 µohm-cm
600°F 42.8 µohm-in 300°C 108.3 µohm-cm
800°F 44.2 µohm-in 400°C 111.4 µohm-cm
1000°F 45.5 µohm-in 500°C 114.4 µohm-cm
1200°F 46.4 µohm-in 600°C 117.5 µohm-cm
1400°F 49.4 µohm-in 700°C 119.8 µohm-cm
1600°F 51.6 µohm-in 800°C 128.8 µohm-cm
1800°F 50.5 µohm-in 900°C 130.1 µohm-cm
熱拡散率 RT
5.5 x 10-3 in2/s
 RT
35.5 x 10-3 cm2/s
125°F
5.8 x 10-3 in2/s
 100°C
38.3 x 10-3 cm2/s
200°F
5.9 x 10-3 in2/s
 200°C
41.1 x 10-3 cm2/s
400°F
6.4 x 10-3 in2/s
 300°C
44.1 x 10-3 cm2/s
600°F
6.9 x 10-3 in2/s
 400°C
47.4 x 10-3 cm2/s
800°F
7.5 x 10-3 in2/s
 500°C
50.5 x 10-3 cm2/s
1000°F
8.0 x 10-3 in2/s
 600°C
53.4 x 10-3 cm2/s
1200°F
8.5 x 10-3 in2/s
 700°C
55.4 x 10-3 cm2/s
1400°F
8.7 x 10-3 in2/s
 800°C
53.1 x 10-3 cm2/s
1600°F
7.4 x 10-3 in2/s
 900°C
48.2 x 10-3 cm2/s
1800°F
7.7 x 10-3 in2/s
 - -
熱伝導率 RT
86.2 BTU-in/ft2-hr-°F
 RT 12.4 W/m-ºC
200°F
94.8 BTU-in/ft2-hr-°F
 100°C 13.8 W/m-ºC
400°F
106.9 BTU-in/ft2-hr-°F
 200°C 15.3 W/m-ºC
600°F
120.9 BTU-in/ft2-hr-°F
 300°C 17.1 W/m-ºC
800°F
134.2 BTU-in/ft2-hr-°F
 400°C 18.9 W/m-ºC
1000°F
144.8 BTU-in/ft2-hr-°F
 500°C 20.4 W/m-ºC
1200°F
171.5 BTU-in/ft2-hr-°F
 600°C 23.0 W/m-ºC
1400°F
308.3 BTU-in/ft2-hr-°F
 700°C 33.8 W/m-ºC
1600°F
164.5 BTU-in/ft2-hr-°F
 800°C 37.0 W/m-ºC
1800°F
142.7 BTU-in/ft2-hr-°F
 900°C 22.9 W/m-ºC
比熱 RT 0.090 BTU/lb-°F RT 376 J/kg-ºC
200°F 0.093 BTU/lb-°F 100°C 389 J/kg-ºC
400°F 0.096 BTU/lb-°F 200°C 404 J/kg-ºC
600°F 0.100 BTU/lb-°F 300°C 416 J/kg-ºC
800°F 0.103 BTU/lb-°F 400°C 427 J/kg-ºC
1000°F 0.104 BTU/lb-°F 500°C 438 J/kg-ºC
1200°F 0.116 BTU/lb-°F 600°C 428 J/kg-ºC
1400°F 0.204 BTU/lb-°F 700°C 588 J/kg-ºC
1600°F 0.127 BTU/lb-°F 800°C 852 J/kg-ºC
1800°F 0.106 BTU/lb-°F 900°C 480 J/kg-ºC
平均熱膨張係数 70-200°F 5.93 µin/in-°F 25-100°C 10.7 µm/m-°C
70-400°F 6.11 µin/in-°F 25-200°C 11.0 µm/m-°C
70-600°F 6.26 µin/in-°F 25-300°C 11.2 µm/m-°C
70-800°F 6.40 µin/in-°F 25-400°C 11.5 µm/m-°C
70-1000°F 6.54 µin/in-°F 25-500°C 11.7 µm/m-°C
70-1100°F 6.57 µin/in-°F 25-550°C 11.8 µm/m-°C
70-1200°F 6.70 µin/in-°F 25-600°C 11.9 µm/m-°C
70-1300°F 6.97 µin/in-°F 25-650°C 12.1 µm/m-°C
70-1400°F 7.39 µin/in-°F 25-700°C 12.5 µm/m-°C
70-1500°F 7.78 µin/in-°F 25-750°C 13.2 µm/m-°C
70-1600°F 7.95 µin/in-°F 25-800°C 13.8 µm/m-°C
70-1800°F 8.22 µin/in-°F 25-900°C 14.4 µm/m-°C
動弾性率 RT
32.3 x 106 psi
 RT 223 GPa
200°F
31.9 x 106 psi
 100°C 220 GPa
400°F
30.8 x 106 psi
 200°C 213 GPa
600°F
29.7 x 106 psi
 300°C 206 GPa
800°F
28.7 x 106 psi
 400°C 199 GPa
1000°F
27.7 x 106 psi
 500°C 193 GPa
1200°F
26.6 x 106 psi
 600°C 186 GPa
1400°F
23.9 x 106 psi
 700°C 175 GPa
1600°F
21.9 x 106 psi
 800°C 159 GPa
1800°F
20.6 x 106 psi
 900°C 150 GPa
動せん断弾性率 RT
12.4 x 106 psi
 RT 85 GPa
200°F
12.2 x 106 psi
 100°C 84 GPa
400°F
11.7 x 106 psi
 200°C 81 GPa
600°F
11.2 x 106 psi
 300°C 78 GPa
800°F
10.8 x 106 psi
 400°C 75 GPa
1000°F
10.4 x 106 psi
 500°C 73 GPa
1200°F
10.1 x 106 psi
 600°C 70 GPa
1400°F
9.2 x 106 psi
 700°C 68 GPa
1600°F
8.7 x 106 psi
 800°C 62 GPa
1800°F
7.4 x 106 psi
 900°C 59 GPa
ポアソン比 RT 0.31 RT 0.31
200°F 0.31 100°C 0.31
400°F 0.32 200°C 0.32
600°F 0.32 300°C 0.32
800°F 0.33 400°C 0.32
1000°F 0.33 500°C 0.33
1200°F 0.32 600°C 0.33
1400°F 0.30 700°C 0.30
1600°F 0.28 800°C 0.29
1800°F 0.27 900°C 0.26

全ての特性は、”溶体化処理 + 1400℉(760℃）で時効 / 16h / 1200℉（649℃）まで炉冷/ 32h / 空冷”した状態で計測。

衝撃強さ

試験温度 衝撃強さ
°F °C ft-lbf J
RT RT 291 395
-320 -196 307 416

限られたデータ
衝撃強さは、ミルアニールしたプレート（厚板）を機械加工して製作したシャルピー Ｖ-ノッチ試験片
を用いて取得しました。

低サイクル疲労

HAYNES® 244® 合金は、高温で優れた低サイクル疲労特性を発揮します。以下に示す結果は、800〜1400℉（427〜760℃）の温度範囲で実施したひずみ制御試験の結果です。試料は厚板から機械加工しました。試験は、20 cpm（0.33 Hz）の周波数で、完全両振り歪み（Ｒ ＝ −１）で行われました。

*溶体化処理 + 1400℉(760℃）で時効 / 16h / 1200℉（649℃）まで炉冷/ 32h / 空冷

温度
Δεtot/%
 Ni, き裂発生繰り返し数 Nf, 破断繰り返し数
°F °C - - -
800 427 1.25 3,949 4,461
1.00 6,398 7,889
0.80 12,380 14,820
0.70 16,159 18,881
0.65 36,244 41,256
0.60 39,419 40,506
0.55 145,998 160,614
0.50 N/A 200,826*
1000 538 1.25 2,753 2,835
1.00 5,520 7,006
0.80 9,859 12,877
0.80 10,058 11,169
0.70 16,291 17,989
0.70 23,438 24,443
0.60 82,871 87,701
0.55 N/A 201,022*
1200 649 1.23 897 983
1.00 3,644 3,686
0.80 8,980 9,422
0.75 12,370 13,066
0.70 30,898 31,078
0.60 249,079 249,284
1400 760 1.00 1,460 1,625
0.80 3,634 3,842
0.60 16,495 16,858
0.50 73,906 78,024
0.45 251,579 255,801
0.40 N/A 305,391*

*試験中止

耐酸化性

HAYNES® 244® 合金は、1400℉（760℃）以下の温度で非常に良好な耐酸化性を示し、これらの温度での連続あるいは間欠的な使用に対して保護コーティングする必要はありません。この合金は、さらに高い温度での使用に特化して設計されていませんが、短期間の曝露には耐えることができます。

静的酸化

合金 1400°F (760°C), 1008h, Cycled 1x/168h
メタルロス 平均酸化層厚さ
- mils µm mils µm
625 0 0 0 0
244® 0 0 0.2 5
242® 0.1 3 0.3 8
R-41 0.1 3 0.4 10
282® 0.1 3 0.4 10
Waspaloy 0.1 3 0.6 15

耐サイクル酸化性の比較

合金 1400°F (760°C), 1000 h, 1回10hサイクル 1400°F (760°C), 1000 h, 1回1h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
244® < 0.1 0.6 0.1 1.9 < 0.1 0.5 0.1 3
242® < 0.1 0.7 0.1 1.9 < 0.1 0.5 0.1 3
282® 0.1 1.5 0.4 10 0.1 1.5 0.4 10
Waspaloy 0.1 2.2 0.6 15 0.1 2.2 0.6 15

1400℉（760℃）の空気流に1000時間曝露された合金の酸化量。実施サイクルは注記の通り。

熱安定性

244® 合金の熱安定性 – 1400℉（760℃）で曝露した後の引張データ, 0.500”(12.7mm), の厚板

条件 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び 絞り
- ksi MPa ksi MPa % %
熱処理したまま* 68.9 461 103.4 728 33.5 32.4
+1400°F/1,000 h 71.3 492 111.6 770 36.5 32.5
+1400°F/8,000 h 62.6 432 102.8 709 60.3 37.2

*1400ºF （760℃）で時効処理/ 16 h / 1200ºF（649℃）まで炉冷 / 32 h / 空冷

244® 合金の熱安定性– 熱曝露後の室温引張データ0.500”(12.7mm）の厚板

条件 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び 絞り
- ksi MPa ksi MPa % %
熱処理したまま* 122.8 847 193.3 1333 34.7 39.2
+ 800°F/1,000 h 123.3 850 196.2 1353 31.8 37.1
+ 800°F/8,000 h 128.2 884 200.7 1384 32.3 20.6
+ 1200°F/1,000 hr 122.8 847 204.6 1411 25.5 25.6
+ 1200°F/8,000 hr 122.0 841 205.9 1420 25.4 27.3
+1300°F/1,000 hr 121.1 835 198.7 1370 24.4 26.4
+1300°F/8,000 hr 115.4 796 190.1 1311 15.5 17.0
+1400°F/1,000 hr 97.8 674 159.0 1096 13.1 13.3
+1400°F/8,000 hr 86.1 594 145.9 1006 8.7 6.6

*1400ºF （760℃）で時効処理/ 16 h / 1200ºF（649℃）まで炉冷 / 32 h / 空冷

寸法安定性

条件 密度 線形変化 追加の線形変化
-
lb/in3
g/cm3
 % %
溶体化処理 0.3356 9.290 基準 基準
時効硬化* 0.3370 9.329 -0.14 –
時効 + 800℉/1,000h 0.3371 9.332 – -0.01
時効 + 800℉/8,000h 0.3372 9.334 – -0.02
時効+ 1200℉/1,000h 0.3368 9.323 – +0.02
時効 + 1200℉/8,000h 0.3368 9.323 – +0.02
時効 + 1300℉/1,000h 0.3367 9.320 – +0.03
時効+ 1300℉/8,000h 0.3365 9.315 – +0.04
時効 + 1400℉/1,000h 0.3363 9.309 – +0.07
時効+ 1400℉/8,000h 0.3364 9.312 – +0.06

*1400ºF （760℃）で時効処理/ 16 h / 1200ºF（649℃）まで炉冷 / 32 h / 空冷

熱処理

HAYNES® 244® 合金は、特に指定がない限り溶体化処理した状態で供給されます。この合金は、特定の要件に基づいて、通常は 2000-2100℉ (1093-1149℃)の温度範囲でアニールされ、引き続いて、時効処理する前に空冷（あるいは、もっと急速な冷却）により冷却されます。断面が厚い部品に対しては、水冷を推奨します。時効処理は、1400℉ (760℃) で16時間保持したあと1200℉ (649℃) まで炉冷して32時間保持し、その後に空冷します。

成形性

Samples mill annealed and cold worked yielded the following room temperature tensile results:

圧下率 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び
% ksi MPa ksi MPa %
0 74 510 134 924 57
10 112 772 150 1034 38
20 142 979 167 1151 26
30 168 1158 191 1317 14
40 194 1338 215 1482 8

溶接

HAYNES® 244® 合金は、ガスタングステンアークおよびガスメタルアークなどの様々な溶接方法で溶接できます。 サブマージ溶接およびオキシアセチレン溶接のような高熱入力の溶接はお勧めできません。

溶接手順

ほとんどの高温、ニッケル基合金に共通の溶接手順が推奨されます。これらの手順には、ストリンガービードの使用および200℉（93℃）未満の中間パス温度が含まれます。予熱は必要ありません。清浄度は重要で、溶接の前にグリース、オイル、クレヨンの痕、作業場の埃などを取り除くことに慎重な注意を払わなければなりません。この合金はニッケル含有量が高いため、溶接パドルは鋼に比べてやや”緩慢な動き”になります。溶融不足および不完全な溶け込み欠陥を回避するために、ルート開口部および傾斜部は十分に開いていなければなりません。

溶加金属

HAYNES® 244® 合金は、同一組成の溶加金属を用いて接合しなければなりません。詳細な情報が必要な場合は、Haynes International までご連絡ください。

溶接後の熱処理

HAYNES® 244® 合金は通常、完全時効状態で使用されます。しかしながら、成形して溶接した後、接合および全体的な機械的特性を最良にするために、時効前に完全溶体化処理することを推奨します。

横方向の溶接部引張結果, 0.5”(12.7mm）の厚板を線径 0.045”の244® 溶加ワイヤを使用して GTAW および GMAW

条件 温度 0.2% 耐力 極限引張強さ 伸び 絞り 破断位置
- °F °C ksi MPa ksi MPa % % -
GTAW + 溶体化処理* + 時効硬化*** RT RT 120.4 830 184.7 1273 18 19 溶接金属
1200 649 93.4 644 135.5 934 14 18 溶接金属
1300 704 83.9 578 119.1 821 13 17 溶接金属
1400 760 67.8 467 105.1 725 32 22 溶接金属
GMAW + 溶体化処 理* + 時効硬化** RT RT 121.3 836 187.0 1289 19 14 溶接金属
1200 649 95.7 660 129.1 890 14 25 母材
1300 704 84.8 585 117.8 812 17 20 母材
1400 760 68.2 470 105.6 728 30 26 溶接金属

*溶体化処理: 2050℉（1121℃）/30 分/水冷
**時効硬化処理: 1400℉（760℃）/16 h/200℉（93℃）まで炉冷/32 h/空冷

免責事項

Haynes International, Inc. 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。

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