HAYNES® HR-160® 合金
主な特徴
耐高温腐食性
HAYNES® HR-160® (UNS N12160) 合金は、様々な形態の高温腐食に対して際立った耐性を
持った固溶強化型ニッケルーコバルトークロムーケイ素合金です。HR-160® 合金は、還元性および
酸化性の両方の雰囲気中において、優れた耐硫化性および耐塩酸性を持っています。また、こ
の合金は、酸化、高温腐食、浸炭、メタルダスティング、窒化、ならびにリン、バナジウムおよび
他の不純物によって形成されるような低融点化合物による腐食に対して並外れて良好な耐性
があります。 この合金は、低品位燃料の燃焼によって生じる高温腐食環境、あるいは硫黄、塩
素、フッ素、バナジウム、リン、およびその他の腐食性汚染物質を伴った化学原料の処理用途
に特に適しています。この合金は、2200℉(1204℃)までの温度に耐えることができます。
容易な加工
HAYNES® HR-160® 合金は、 優れた成形および溶接特性を有しています。部材全体が2050℉
(1121℃)に達するまで十分な時間この温度で保持できるのであれば、この合金は鍛造あるい
は熱間加工することができます。また、延性が良好であることから、HR-160®合金は容易に冷
間加工で成形できます。冷間あるいは熱間加工した部品は、特性の最適バランスを回復させる
ために、アニールして急冷する必要があります。HR-160®合金は、ガスタングステンアーク溶
接(TIG)、ガスメタルアーク溶接(MIG)、および抵抗溶接などの様々な方法で溶接することがで
きます。
熱処理
HR-160®合金は、指定がなければ、溶体化処理した状態で供給されます。この合金は、特性を
最適化するために 2050℉(1121℃)で溶体化処理して急冷します。加工および成形作業中に中
間アニーリングが必要な場合は、1950℉(1066℃)の低温で実施できます。
適合規格
HR-160® 合金の厚板、薄板、帯板、棒、鍛造材、チューブ、パイプ、および継手類は、ASME規
格のSB 366、 SB 435、SB 572、SB 619、SB 622、およびSB 626 ならびに ASTM規格のB 366、
B 435、B 572、B 619、B 622、およびB 626 で網羅されています。
ASME 圧力容器基準
HR-160®合金は、ASME Section VIII Division 1 の建造基準において、1500℉ (815℃)の温度ま
で網羅されています。Code Case 2385の建造基準においては、HR-160®合金は1800℉(982℃)
の温度まで網羅されています。溶接継手 におけるプレート(厚板)の板厚は、0.50 in (12.7 mm)
が上限です。
用途
*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 |
コバルト:Co | 29 |
クロム:Cr | 28 |
鉄:Fe | 2 max. |
ケイ素:Si | 2.75 |
マンガン:Mn | 0.5 |
チタン:Ti | 0.5 |
炭素:C | 0.05 |
タングステン:W | 1 max. |
モリブデン:Mo | 1 max. |
ニオブ:Nb | 1 max. |
アルミニウム:Al | 0.4 max. |
耐高温腐食性
還元雰囲気中における硫化
Ar-5%H2 -5%CO-1%CO2 -0.15%H2S (Vol. %) (PO2 = 3 x 10-19 atm, PS2 = 0.9 x 10-6 atm)
1600°F (871°C)/500 時間 | |||||||
合金 | コバルト含有量 | メタルロス | 平均腐食深さ | 最大腐食深さ | |||
- | % | mils | mm | mils | mm | mils | mm |
6B | 57 | 0.3 | 0.008 | 3.1 | 0.08 | 3.3 | 0.08 |
HR-160® | 30 | 0.2 | 0.005 | 5.2 | 0.13 | 5.7 | 0.14 |
25 | 51 | 4.1 | 0.10 | 8.4 | 0.21 | 14.6 | 0.37 |
188 | 39 | 7.6 | 0.10 | 14.9 | 0.38 | 23.6 | 0.60 |
150 | 50 | 10.3 | 0.26 | 22.1 | 0.56 | 28.3 | 0.72 |
556® | 18 | 20.6 | 0.52 | 31.9 | 0.81 | 35.6 | 0.90 |
還元雰囲気中における硫化
H2-46%CO-0.8%CO-1.7%HS 総腐食深さ |
||||
合金 | 1100°F (593°C) | 1300°F (704°C) | ||
- | mpy | mm/y | mpy | mm/y |
HR-160® | 14.4 | 0.37 | 27.3 | 0.70 |
6B | 23.6 | 0.60 | 264.4 | 6.72 |
150 | 37.7 | 0.96 | 108.8 | 2.76 |
25 | 94.1 | 2.39 | 188.5 | 4.79 |
188 | 150.5 | 3.82 | 292.6 | 7.43 |
556® | 121.1 | 3.08 | 345.8 | 8.78 |
注記: HR-160® 合金は1000時間の曝露後、約 1.0 mg/cm2 の重量増加を示しました。
燃焼雰囲気中における硫黄誘起硫化
実験室における高温腐食バーナリグ試験 – No.2燃料油を燃焼させたバーナーリグの燃焼ガス流に、(重量で)50 ppmの塩(ほとんどが塩化ナトリウム)を一定に噴射し、その燃焼ガス流中に試験片を曝しました。また、試験片は1時間毎にテストチャンバから取り出して、390℉(199℃)以下まで2分間ファンで急冷することを繰り返す熱サイクルに曝しました。
耐酸化性
空気中での酸化
実験室試験は1800~2200℉(982~1204℃)の空気流中で1008時間行い、その間、試験片を168時間
毎に1回、室温まで冷却しました。
合金 | 1800°F (982°C) | 1800°F (982°C) | 1800°F (982°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 | メタルロス | 平均 酸化層厚さ | |||||||||
mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | |
HR-160® | 0.7 | 18 | 5.5 | 140 | 1.7 | 43 | 10.3 | 262 | 2.5 | 64 | 16.0 | 406 | 3.6 | 91 | 22.0 | 559 |
800HT | 0.0 | 0 | 4.1 | 104 | 7.6 | 193 | 11.6 | 295 | 11.0 | 279 | 15.0 | 381 | 19.4 | 493 | >58 | >1473 |
253MA | 1.3 | 33 | 3.0 | 76 | 0.7 | 18 | 8.2 | 208 | 8.7 | 221 | 16.5 | 419 | 18.6 | 472 | 29.2 | 742 |
RA85H | 0.5 | 13 | 8.2 | 208 | 2.9 | 74 | 25.9 | 658 | 3.7 | 94 | >59 | >1499 | 3.9 | 99 | >59 | >1499 |
空気中での長期間酸化
実験室試験は2000℉(1093℃)の静止空気(箱型炉)中で行い、その間、試験片を30日間毎に1回、
室温まで冷却しました。
合金 | 1800°F (982°C) | 1800°F (982°C) | 1800°F (982°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 | メタルロス | 平均 酸化層厚さ | |||||||||
mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | |
HR-160® | 2.5 | 64 | 16.7 | 424 | 3.6 | 91 | 29.0 | 737 | 7.6 | 193 | 58.7 | 1491 | 16.7 | 4204 | 26.3 | 668 |
601 | 0.5 | 13 | 22.4 | 569 | 5.4 | 137 | 45.1 | 1146 | 12.6 | 320 | 72.8 | 1849 | 27.3 | 693 | 38.9 | 988 |
RA85H | 6.3 | 160 | 53.7 | 1364 | 17.9 | 455 | 80.3 | 2040 | 20.0 | 508 | 94.8 | 2408 | >251.7 | >6393 | >251.7 | >6393 |
800HT | 20.7 | 526 | 79.8 | 2027 | 44.3 | 1125 | 51.0 | 1295 | 65.2 | 1656 | 70.3 | 1786 | >249.9 | >6373 | >249.9 | >6373 |
1800℉(982℃)での試験では、厚板を720日間(17,280時間)、静止空気中に曝しましたが、それ以外の温度条件では、厚板を
360日間(8,640時間)、静止空気中に曝しました。1か月に1回、室温まで冷却するサイクルを繰り返しました。
合金 | 1800°F (982°C) | 2000°F (1093°C) | 2100°F (1149°C) | 2200°F (1204°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 | メタルロス | 平均 酸化層厚さ | |||||||||
mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | mils | μm | |
HR-160® | 1.2 | 30 | 12.0 | 305 | 2.7 | 69 | 27.9 | 709 | 5.3 | 135 | 44.6 | 1133 | 8.9 | 226 | >250.0 | >6350 |
601 | 0.0 | 0 | 2.6 | 66 | 3.4 | 86 | 10.5 | 267 | 5.3 | 135 | 14.6 | 371 | 10.3 | 262 | 23.9 | 607 |
RA85H | 0.7 | 18 | 14.6 | 371 | 8.9 | 226 | 14.3 | 363 | 6.4 | 163 | >250.0 | >6350 | 8.4 | 213 | >250.0 | >6350 |
800HT | 4.6 | 117 | 14.1 | 358 | 22.2 | 564 | 27.9 | 709 | 43.9 | 1115 | 48.9 | 1242 | 65.6 | 1666 | >250.0 | >6350 |
厚板を360日間(8,640時間)、静止空気中に曝しました。1か月に1回、室温まで冷却するサイクルを繰り返しました。
酸化試験の評価に使用した金属組織学的手法
耐塩化性
高温塩化物蒸気腐食
Ar-20%O2-2%H2O-0.05%NaCl (Vol.%) に1830°F (999°C) で75時間曝露
合金 | 総腐食深さ | |||
mils | mm | |||
214® | 11.5 | 0.29 | ||
HR 160® | 12.0 | 0.31 | ||
800H | >62.0 (完全に腐食) |
塩化物蒸気に1600℉ (871℃)で曝露
試験片を、塩化ナトリウム、塩化カリウムおよび塩化バリウムの蒸気を含む空気に1600℉(871℃)
で173時間曝露するフィールド試験を実施しました。
**第11回 国際焼却会議(1992, May 11-15, 1992, Albuquerque, New Mexico)において、F. Devisme および N. H. Garnier が発表した ”Corrosion Studies and Recommendation of Alloys for an Incinerator of
Glove-Boxes Wastes” から引用したデータ
耐浸炭性
1800℉ (982℃)で500時間のグラファイト中での実験室密閉浸炭試験
合金 | 吸炭量 | 総浸炭深さ | ||
(mg/cm2) |
mils | mm | ||
HR-120® | 0.0 | 0 | - | |
556® | 0.0 | 0 | - | |
HR 160® | 0.3 | 0 | - | |
800HT | 0.3 | 0.9 | 0.02 | |
601 | 1.0 | 0.46 | 18.0 | |
RA330 | 1.9 | 1.79 | 70.6 | |
310SS | 7.7 | 2.14 | 84.2 | |
253 MA | 11.6 | 2.34 | 92.1 |
1650℉ (899℃)でカーボンベッドに曝露
Ar-5%H-1%CH (Vol.%)に1800℉ (982℃)で55時間曝露
合金 | 吸炭量 (mg/cm) |
HR-160® | 2.9 |
601 | 3.2 |
800H | 3.6 |
600 | 7.3 |
HR-120® | 7.9 |
556® | 7.9 |
RA330 | 9.2 |
253 MA | 9.4 |
310 SS | 10.0 |
耐窒化性
は窒素流中において、様々な温度で168時間実施しました。吸窒量は、曝露する前後の試
料の化学分析と試料片の曝露面積から求めました。
アンモニア (NH3) に168 時間曝露したときの吸窒量 (mg/cm2)
合金 | 1200°F (649°C) | 1800°F (982°C) | 2000°F (1093°C) |
HR-160® | 0.9 | 2.2 | 3.0 |
601 | 1.1 | 1.2 | 2.6 |
RA330 | 4.7 | 3.9 | 3.1 |
800H | 4.3 | 4.0 | 5.5 |
304 SS | 9.8 | 7.3 | 3.5 |
316 SS | 6.9 | 6.0 | 3.3 |
310 SS | 7.4 | 7.7 | 9.5 |
446 SS | 28.8 | 12.9 | 4.5 |
253 MA | - | 3.3 | 6.3 |
窒素 (N2) に 2000℉ (1093℃)で 168 時間曝露したときの吸窒量
合金 |
吸窒量(mg/cm2) |
HR-160® | 3.9 |
601 | 7.2 |
RA330 | 6.6 |
RA85H | 8.5 |
253 MA | 10.0 |
800H | 10.3 |
800HT | 11.4 |
310 SS | 12.3 |
ごみ焼却環境
都市、産業および有害廃棄物の焼却は、塩化物や硫酸塩の蒸気/堆積物とともに、典型的には
SO2、 HCl、時にはHFのような腐食性成分を含んだ非常に腐食性がある環境を作り出します。以
下の例は、 HR-160®合金へのアップグレードによる相対的な改善を示しています。
化学ゴミ焼却のフィールド試験において、HR-160®合金が SO2、HCl および HF を含んだ煙道
ガスに 900℉(482℃)で 5800時間曝された結果、わずかなスケールの付着あるいは金属の
損耗が認められました。
引張特性
引張データ (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 | % | % |
70 | 21 | 45.6 | 314 | 111.2 | 767 | 68 | 73 |
200 | 93 | 40.4 | 279 | 104.0 | 717 | 69 | 74 |
400 | 204 | 33.8 | 233 | 97.9 | 675 | 71 | 74 |
600 | 316 | 27.6 | 190 | 91.9 | 634 | 74 | 70 |
800 | 427 | 26.0 | 179 | 87.7 | 605 | 76 | 68 |
1000 | 538 | 25.5 | 176 | 81.8 | 564 | 76 | 69 |
1200 | 649 | 25.7 | 177 | 75.8 | 523 | 70 | 67 |
1400 | 760 | 24.7 | 170 | 62.1 | 428 | 73 | 64 |
1600 | 871 | 22.1 | 152 | 38.3 | 264 | 85 | 84 |
1800 | 982 | 10.8 | 74 | 20.4 | 140 | 90 | 98 |
2000 | 1093 | 5.0 | 34 | 10.8 | 74 | 88 | 98 |
2100 | 1149 | 2.3 | 16 | 6.0 | 41 | 113 | 94 |
2200 | 1204 | 1.6 | 11 | 4.4 | 30 | 110 | 94 |
*熱間圧延および溶体化処理済
引張データ (薄板)*
試験温度 | 0.2% 耐力 | 極限引張強さ | 伸び | |||
°F | °C | ksi | MPa | ksi | MPa | % |
70 | 21 | 51.2 | 353 | 110.0 | 758 | 63 |
1000 | 538 | 32.7 | 225 | 82.5 | 569 | 73 |
1200 | 649 | 31.2 | 215 | 75.3 | 519 | 62 |
1400 | 760 | 30.7 | 212 | 61.1 | 421 | 47 |
1600 | 871 | 15.9 | 110 | 34.9 | 241 | 41 |
1800 | 982 | 9.5 | 66 | 18.7 | 129 | 51 |
2000 | 1093 | 4.7 | 32 | 9.8 | 68 | 53 |
2100 | 1149 | 2.8 | 19 | 6.6 | 46 | 107 |
2200 | 1204 | 2.0 | 14 | 4.8 | 33 | 91 |
*溶体化処理済
クリープおよびストレスラプチャー強度
2050℉ (1121℃) で溶体化処理した厚板
試験温度 | 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 | ||||||||
100 h | 10,000 h | 100 h | 10,000 h | |||||||
°F | °C | % | ksi | MPa | ksi | MPa | ksi | MPa | ksi | MPa |
1100 | 593 | 1.0 | 29.4 | 203 | 20.4 | 141 | 14.4* | 100 | - | - |
- | - | Rupture | 45.5 | 315 | 32.2 | 223 | 22.9 | 158 | 16.3 | 133 |
1200 | 649 | 1.0 | 18.9 | 131 | 12.1 | 91 | 9.3* | 64 | - | - |
- | - | Rupture | 32.2 | 223 | 22.4 | 154 | 15.6 | 108 | 11.0 | 76 |
1300 | 704 | 1.0 | 12.5 | 86 | 8.7 | 60 | 6.2* | 43 | - | - |
- | - | Rupture | 22.9 | 158 | 15.7 | 108 | 10.8 | 75 | 7.4 | 51 |
1400 | 760 | 1.0 | 8.5 | 59 | 6.0 | 41 | 4.2* | 29 | - | - |
- | - | Rupture | 16.4 | 113 | 11.0 | 76 | 7.4 | 51 | 5.0 | 34 |
1500 | 816 | 1.0 | 5.9 | 41 | 4.1 | 28 | 2.9* | 20 | - | - |
- | - | Rupture | 11.7 | 81 | 7.7 | 53 | 5.1 | 35 | 3.4 | 23 |
1600 | 871 | 1.0 | 4.2 | 29 | 2.9 | 20 | 2.1* | 14 | - | - |
- | - | Rupture | 8.4 | 58 | 5.5 | 38 | 3.6 | 25 | 2.4 | 17 |
1700 | 927 | 1.0 | 3.0 | 21 | 2.1 | 14 | 1.5* | 10 | - | - |
- | - | Rupture | 6.1 | 42 | 3.9 | 27 | 2.5 | 17 | 1.6 | 11 |
1800 | 982 | 1.0 | 2.2 | 15 | 1.5 | 10 | 1.1* | 8 | - | - |
- | - | Rupture | 4.4 | 30 | 2.8 | 19 | 1.8 | 12 | 1.2 | 8 |
*外挿値
溶体化処理した薄板
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 | ||||
100 Hours | 100 Hours | |||||
°F | °C | % | ksi | MPa | ksi | MPa |
1200 | 649 | 0.5 | 16 | 110 | 12.5 | 86 |
1 | 18.5 | 128 | 15 | 103 | ||
R | 28 | 193 | 20 | 138 | ||
1300† | 704 | 0.5 | 11.5 | 79 | 9.2 | 63 |
1 | 13.9 | 96 | 10.8 | 74 | ||
R | 19 | 131 | 14.5 | 100 | ||
1400 | 760 | 0.5 | 8.5 | 59 | 6.8* | 47* |
1 | 9.9 | 68 | 8.2* | 57* | ||
R | 13 | 90 | 9.9 | 68 | ||
1500 | 816 | 0.5 | 6.2 | 43 | 4.9* | 34* |
1 | 8.2 | 57 | 6.0* | 41* | ||
R | 9.6 | 66 | 7.9 | 54 | ||
1600 | 871 | 0.5 | 4.7 | 32 | 3.4* | 23* |
1 | 5.2 | 36 | 4.3* | 30* | ||
R | 6.8 | 47 | 5.1 | 35 | ||
1700 | 927 | 0.5 | 3.2 | 22 | 2.1* | 14* |
1 | 3.6 | 25 | 2.7* | 19* | ||
R | 4.6 | 32 | 3.2 | 22 | ||
1800 | 982 | 0.5 | 2.1 | 14 | 1.2 | 8.3 |
1 | 2.7 | 19 | 1.6 | 11 | ||
R | 3.5 | 24 | 2.6 | 18 |
*著しく外挿した値
† Larson-Millerパラメータ値を補間して得た値
ストレスラプチャー強度の比較
試験温度 | 10,000 時間ラプチャー強度 (ksi*) | ||||||||
°F | °C | HR-160®** | RA333® | 800HT | RA330® | 253 MA | RA85H | 309 | 310 |
1200 | 649 | 11.0 | 11.5 | 13.0 | 7.6 | 8.7 | 8.0 | 11.6 | 6.5 |
1300 | 704 | 7.4 | 8.4 | 8.0 | - | 4.6 | - | - | - |
1400 | 760 | 5.0 | 6.5 | 5.3 | 2.7 | 3.9 | 3.2 | 3.8 | 2.6 |
1500 | 816 | 3.4 | 3.7 | 3.7 | - | 2.1 | - | - | - |
1600 | 871 | 2.4 | 1.9 | 2.5 | 1.0 | 1.45 | 1.3 | 1.25 | 1.06 |
1700 | 927 | 1.6 | 1.05 | 1.2 | - | 0.97 | - | - | - |
1800 | 982 | 1.2 | 0.58 | 0.8 | 0.33 | 0.7 | 0.5 | 0.41 | 0.42 |
試験温度 | 100,000 時間ラプチャー強度 (ksi*) | ||||||||
°F | °C | HR-160®** | RA333® | 800HT | RA330® | 253 MA | RA85H | 309 | 310 |
1200 | 649 | 11.0 | 11.5 | 13.0 | 7.6 | 8.7 | 8.0 | 11.6 | 6.5 |
1300 | 704 | 7.4 | 8.4 | 8.0 | - | 4.6 | - | - | - |
1400 | 760 | 5.0 | 6.5 | 5.3 | 2.7 | 3.9 | 3.2 | 3.8 | 2.6 |
1500 | 816 | 3.4 | 3.7 | 3.7 | - | 2.1 | - | - | - |
1600 | 871 | 2.4 | 1.9 | 2.5 | 1.0 | 1.45 | 1.3 | 1.25 | 1.06 |
1700 | 927 | 1.6 | 1.05 | 1.2 | - | 0.97 | - | - | - |
1800 | 982 | 1.2 | 0.58 | 0.8 | 0.33 | 0.7 | 0.5 | 0.41 | 0.42 |
*ksiに6.895を乗ずることで MPa (メガパスカル) に変換できます。
**外挿値
物理的特性
物理的特性 | 英国単位 | メートル単位 | ||
密度 | RT |
0.292 lb/in3 |
RT |
8.08 g/cm3 |
電気抵抗 | RT | 43.8 µohm.in | RT | 111.2 µohm.cm |
200°F | 44.3 µohm.in | 100°C | 112.8 µohm.cm | |
400°F | 45.2 µohm.in | 200°C | 114.7 µohm.cm | |
600°F | 46.1 µohm.in | 300°C | 116.7 µohm.cm | |
800°F | 46.9 µohm.in | 400°C | 118.6 µohm.cm | |
1000°F | 47.8 µohm.in | 500°C | 120.6 µohm.cm | |
1200°F | 48.3 µohm.in | 600°C | 122.4 µohm.cm | |
1400°F | 48.6 µohm.in | 700°C | 123.1 µohm.cm | |
1600°F | 48.9 µohm.in | 800°C | 123.8 µohm.cm | |
1800°F | 49.3 µohm.in | 900°C | 124.5 µohm.cm | |
2000°F | 49.6 µohm.in | 1000°C | 125.2 µohm.cm | |
2200°F | 49.9 µohm.in | 1100°C | 125.9 µohm.cm | |
- | - | 1200°C | 126.7 µohm.cm | |
熱拡散率 | RT |
4.6 x 10-3 in2/s |
RT |
29.4 x 10-3 cm2/s |
200°F |
4.8 x 10-3 in2/s |
100°C |
30.8 x 10-3 cm2/s |
|
400°F |
5.2 x 10-3 in2/s |
200°C |
33.6 x 10-3 cm2/s |
|
600°F |
5.8 x 10-3 in2/s |
300°C |
37.0 x 10-3 cm2/s |
|
800°F |
6.4 x 10-3 in2/s |
400°C |
40.6 x 10-3 cm2/s |
|
1000°F |
7.0 x 10-3 in2/s |
500°C |
44.3 x 10-3 cm2/s |
|
1200°F |
7.2 x 10-3 in2/s |
600°C |
45.6 x 10-3 cm2/s |
|
1400°F |
7.4 x 10-3 in2/s |
700°C |
47.2 x 10-3 cm2/s |
|
1600°F |
7.5 x 10-3 in2/s |
800°C |
48.6 x 10-3 cm2/s |
|
1800°F |
7.8 x 10-3 in2/s |
900°C |
48.7 x 10-3 cm2/s |
|
2000°F |
8.4 x 10-3 in2/s |
1000°C |
50.9 x 10-3 cm2/s |
|
2200°F |
8.8 x 10-3 in2/s |
1100°C |
54.1 x 10-3 cm2/s |
|
- | - | 1200°C |
56.1 x 10-3 cm2/s |
|
熱伝導率 | RT |
75 Btu.in/h.ft2.°F |
RT | 10.9 W/m-°C |
200°F |
82 Btu.in/h.ft2.°F |
100°C | 12.0 W/m-°C | |
400°F |
95 Btu.in/h.ft2.°F |
200°C | 13.6 W/m-°C | |
600°F |
108 Btu.in/h.ft2.°F |
300°C | 15.4 W/m-°C | |
800°F |
126 Btu.in/h.ft2.°F |
400°C | 17.6 W/m-°C | |
1000°F |
144 Btu.in/h.ft2.°F |
500°C | 19.9 W/m-°C | |
1200°F |
162 Btu.in/h.ft2.°F |
600°C | 21.8 W/m-°C | |
1400°F |
178 Btu.in/h.ft2.°F |
700°C | 24.7 W/m-°C | |
1600°F |
185 Btu.in/h.ft2.°F |
800°C | 26.1 W/m-°C | |
1800°F |
196 Btu.in/h.ft2.°F |
900°C | 26.9 W/m-°C | |
2000°F |
213 Btu.in/h.ft2.°F |
1000°C | 28.7 W/m-°C | |
2200°F |
228 Btu.in/h.ft2.°F |
1100°C | 31.1 W/m-°C | |
- | - | 1200°C | 32.9 W/m-°C | |
比熱 | RT | 0.110 Btu/lb.°F | RT | 462 J/kg-°C |
200°F | 0.116 Btu/lb.°F | 100°C | 487 J/kg-°C | |
400°F | 0.121 Btu/lb.°F | 200°C | 506 J/kg-°C | |
600°F | 0.125 Btu/lb.°F | 300°C | 521 J/kg-°C | |
800°F | 0.131 Btu/lb.°F | 400°C | 542 J/kg-°C | |
1000°F | 0.136 Btu/lb.°F | 500°C | 562 J/kg-°C | |
1200°F | 0.151 Btu/lb.°F | 600°C | 597 J/kg-°C | |
1400°F | 0.159 Btu/lb.°F | 700°C | 653 J/kg-°C | |
1600°F | 0.165 Btu/lb.°F | 800°C | 672 J/kg-°C | |
1800°F | 0.167 Btu/lb.°F | 900°C | 689 J/kg-°C | |
2000°F | 0.171 Btu/lb.°F | 1000°C | 704 J/kg-°C | |
2200°F | 0.175 Btu/lb.°F | 1100°C | 719 J/kg-°C | |
- | - | 1200°C | 732 J/kg- | |
平均熱膨張係数 | 78-200°F | 7.2 µin/in-°F | 25-100°C | 13.0 µm/m-°C |
78-400°F | 7.6 µin/in-°F | 25-200°C | 13.7 µm/m-°C | |
78-600°F | 7.9 µin/in-°F | 25-300°C | 14.0 µm/m-°C | |
78-800°F | 8.1 µin/in-°F | 25-400°C | 14.4 µm/m-°C | |
78-1000°F | 8.3 µin/in-°F | 25-500°C | 14.9 µm/m-°C | |
78-1200°F | 8.6 µin/in-°F | 25-600°C | 15.5 µm/m-°C | |
78-1400°F | 8.9 µin/in-°F | 25-700°C | 15.7 µm/m-°C | |
78-1600°F | 9.2 µin/in-°F | 25-800°C | 16.6 µm/m-°C | |
78-1800°F | 9.5 µin/in-°F | 25-900°C | 17.1 µm/m-°C | |
動弾性係数 | RT |
30.6 x 106 psi |
RT | 211 GPa |
100°F |
30.5 x 106 psi |
50°C | 210 GPa | |
200°F |
30.1 x 106 psi |
100°C | 207 GPa | |
300°F |
29.6 x 106 psi |
150°C | 204 GPa | |
400°F |
29.1 x 106 psi |
200°C | 201 GPa | |
500°F |
28.6 x 106 psi |
250°C | 198 GPa | |
600°F |
27.8 x 106 psi |
300°C | 193 GPa | |
700°F |
27.1 x 106 psi |
350°C | 189 GPa | |
800°F |
26.5 x 106 psi |
400°C | 185 GPa | |
900°F |
26.1 x 106 psi |
450°C | 182 GPa | |
1000°F |
25.6 x 106 psi |
500°C | 179 GPa | |
1100°F |
25.1 x 106 psi |
550°C | 176 GPa | |
1200°F |
24.4 x 106 psi |
600°C | 173 GPa | |
1300°F |
23.7 x 106 psi |
650°C | 168 GPa | |
1400°F |
22.9 x 106 psi |
700°C | 163 GPa | |
1500°F |
22.4 x 106 psi |
750°C | 159 GPa | |
1600°F |
21.7 x 106 psi |
800°C | 155 GPa | |
1700°F |
21.1 x 106 psi |
850°C | 151 GPa | |
1800°F |
19.8 x 106 psi |
900°C | 147 GPa | |
- | - | 950°C | 266 GPa |
RT= 室温
金属物性
- | 典型的なASTM結晶粒度 | 平均硬度 |
厚板 | 3 - 4½ | 89 |
棒 | 2 - 3 | 85 |
薄板 | 3½ - 4½ | 88 |
μ(ミュー)相を示しません。例えば、1200、1400、1600℉(649、760、871℃)で4000時間時効する
と、Cr23C6とG相(Ni16Ti6Si7)が析出します。G相の形態はCr23C6の形態と非常に類似しています。
従って、G相は、長期間時効した時に延性を低下させる炭化物よりも有害ではないと考えられま
す。この合金は、アニールされた状態および冷間加工された状態では非磁性です。
熱安定性
曝露温度 | 曝露時間 | 0.2% 耐力 | 極限引張強さ | 4D伸び | AGL*伸び | 絞り | 衝撃強さ | ||||
°F | °C | h | ksi | MPa | ksi | MPa | % | % | % | ft-lb | J |
- | - | 0 | 49 | 338 | 119.7 | 825 | 64.1 | 59.6 | 70.6 | 263 | 357 |
1200 | 649 | 1000 | 51.5 | 355 | 123.6 | 852 | 32.2 | 32.8 | 28.8 | 29 | 39 |
1200 | 649 | 4000 | 54.5 | 376 | 131.4 | 906 | 30.2 | 30 | 26.4 | 27 | 36 |
1200 | 649 | 8000 | 54.7 | 377 | 130.4 | 899 | 23.1 | 22.8 | 20 | 23 | 31 |
1200 | 649 | 16000 | 55.3 | 381 | 135.8 | 936 | 24.7 | 23.4 | 20.8 | 21 | 28 |
1200 | 649 | 20000 | 53.7 | 370 | 129.1 | 890 | 27.4 | 27.1 | 24.6 | 26 | 35 |
1200 | 649 | 30000 | 53.5 | 369 | 131.3 | 905 | 24.7 | 24.2 | 23.7 | 22 | 30 |
1200 | 649 | 50000 | 53.8 | 371 | 134.5 | 927 | 28.3 | 26.4 | 22.1 | 21 | 29 |
1400 | 760 | 1000 | 50.8 | 350 | 131.1 | 904 | 26.8 | 26.9 | 22.2 | 24 | 33 |
1400 | 760 | 4000 | 50.6 | 349 | 131.1 | 904 | 26.3 | 26.1 | 26 | 21 | 28 |
1400 | 760 | 8000 | 50 | 345 | 130.1 | 897 | 24.8 | 25.1 | 22.5 | 19 | 26 |
1400 | 760 | 16000 | 49.9 | 344 | 130.7 | 901 | 24.6 | 25 | 21.2 | 19 | 26 |
1400 | 760 | 20000 | 43.7 | 301 | 107.9 | 744 | 20.2 | 19.3 | 14 | 12 | 16 |
1400 | 760 | 30000 | 44.7 | 308 | 102.4 | 706 | - | 16.4 | 11.3 | 10 | 14 |
1400 | 760 | 50000 | 43.5 | 300 | 102.3 | 705 | - | 16.2 | 12.4 | 10 | 13 |
1600 | 871 | 1000 | 45.7 | 315 | 114.6 | 790 | 23.2 | 23.8 | 20.8 | 17 | 23 |
1600 | 871 | 4000 | 44.5 | 307 | 114 | 786 | 24.8 | 25.1 | 20.5 | 17 | 23 |
1600 | 871 | 8000 | 44.7 | 308 | 114.9 | 792 | 24.8 | 25.3 | 22.6 | 15 | 21 |
1600 | 871 | 16000 | 44.4 | 306 | 115 | 793 | 25.2 | 25.9 | 22.2 | 16 | 22 |
1600 | 871 | 20000 | 41 | 283 | 88.6 | 611 | 17 | 17.2 | 15.1 | 6 | 8 |
1600 | 871 | 30000 | 41.6 | 287 | 89.9 | 620 | 18.3 | 18.1 | 15.3 | 7 | 10 |
1600 | 871 | 50000 | 40.9 | 282 | 86.2 | 594 | 17.4 | 17.6 | 14.5 | 8 | 11 |
1800 | 982 | 1000 | 43.9 | 303 | 119.1 | 821 | 44.6 | 44.9 | 39 | 49 | 66 |
1800 | 982 | 4000 | 43.7 | 301 | 117.5 | 810 | 45.3 | 44.5 | 39.2 | 46 | 63 |
1800 | 982 | 8000 | 43.2 | 298 | 115.3 | 795 | 44.4 | 43.6 | 38 | 44 | 59 |
1800 | 982 | 16000 | 43.4 | 299 | 114.3 | 788 | 49.4 | 48.5 | 42 | 54 | 73 |
2000 | 1093 | 1000 | 38.4 | 265 | 104.4 | 720 | 62.3 | 64.3 | 62.8 | 264 | 358 |
2000 | 1093 | 5065 | 37.6 | 259 | 99.5 | 686 | 74 | 72.1 | 65.4 | 263 | 357 |
2000 | 1093 | 8000 | 37.6 | 259 | 100.2 | 691 | 64.6 | 67.1 | 60.1 | 264 | 358 |
*AGL は調整された標点距離のことで、AGL%伸びは引張破断の場合に有効です。
RA= Reduction of Area
耐水溶液腐食性
応力腐食割れ
合金 | 割れ発生までの時間, h. | |
HR-160® | 1000 | 割れ無し |
C-22® | 1000 | 割れ無し |
825 | 150 | 割れ発生 |
316L SS | 24 | 割れ発生 |
一様腐食
– | 年当たりの平均腐食速度, mils* | ||
HR-160® | 625 | 316L SS | |
3% HCl + 59% HNO3, 80°C |
2 | 20 | – |
1% HF + 20% HNO3, 80°C |
35 | 123 | >400 |
50% H2SO4 + 10% HNO3, 沸騰 |
20 | – | – |
60% H2SO4 + 5% HNO3, 沸騰 |
50 | 105 | – |
65% HNO3,沸騰 |
9 | 20 | 12 |
50% H2SO4 + 42 g/l Fe2 (SO4)3 G-28A,沸騰 |
9 | 24 | 38 |
25% H2SO4 + 5% HNO3 + 4% NaCl, 沸騰 |
3 | 713 | – |
1% HCl, 沸騰 | 469 | 0.9 | 524 |
1% HCl + 1% H2SO4 + 1% HF, 79°C |
107 | 120 | 245 |
*mils/年 (mpy) を mm/年 に換算するには、40 で除します。
溶接
HAYNES® HR-160® 合金は、ガスタングステンアーク溶接 (TIG) およびガスメタルアーク溶接
(MIG) で容易に溶接することができます。この合金の溶接特性の多くは、HASTELLOY®合金の溶
接特性に類似しており、同じ注意事項が適用されます。サブマージアーク溶接は、このプロセス
には熱入力が高いという特徴があり、ひずみや高温割れが発生する可能性があるため推奨でき
ません。HR-160® 溶加金属は、始端/終端割れを発生しやすい金属です。この溶加金属は、非常
に拘束された条件下で厚いプレート(例えば、1/2インチ以上の厚さ)を溶接する場合、高温割れ
が生じやすいかも知れません。続けて溶接する前に、局所的な割れは研削して取り除く必要があ
ります。溶接割れを再溶解または”ウォッシュアウト”することを試みないでください。
母材の準備
溶接作業の前に、接合面および隣接する領域を完全に清浄にしなければなりません。全ての潤
滑剤、油、クレヨンの痕、硫黄化合物およびその他の異物は除去しなければなりません。溶接す
る場合、合金は溶体化処理された状態にあることが好ましいですが、必ずしも必要ではありませ
ん。
溶加金属の選定
HR-160® 合金の接合には、同一組成の溶加金属を使用することを推奨します。HR-160® 合金と
ステンレス鋼を接合するような、異種母材金属の接合には、HAYNES® 556® 溶加金属を推奨しま
す。
予熱、パス間温度、および溶接後の熱処理
母材が 32℉(0℃)以上の温度で溶接される限り、予熱する必要はありません。パス間温度
は、200℉(93℃)以下でなければなりません。汚染物質が混入することがないのであれば、必
要に応じて、溶接パス間で補助冷却手段を使用することができます。通常、HR-160® 合金に
は溶接後の熱処理は不要です。
標準溶接パラメータ
標準溶接パラメータは、典型的な溶接作業を実行するためのガイドとして提供されています。
これらは、当社の実験室で使用されている溶接条件に基づいており、単なるガイドラインであ
ると考えてください。詳細については、”溶接および加工”のパンフレットを参照してください。
HR-160® 合金溶接部の典型的なフェイ
ス曲げ、ルート曲げおよびサイド曲げ。プレートの厚さは 0.5 in (12.7 mm) で、
曲げ半径は 1.0 in (25 mm) (板厚の2倍の曲げ半径)です。
AWM(全溶接金属) 引張
溶接タイプ | 試験温度 | 極限引張強さ | 0.2% 耐力 | 伸び | |||
°F | °C | ksi | MPa | ksi | MPa | % | |
GMAW | RT | RT | 94.1 | 649 | 58.0 | 400 | 26.4 |
500 | 260 | 81.9 | 565 | 45.8 | 316 | 25.2 | |
1000 | 538 | 71.3 | 492 | 42.8 | 295 | 32.4 | |
1400 | 760 | 43.2 | 298 | 33.7 | 232 | 29.6 | |
1600 | 871 | 22.7 | 157 | 17.6 | 121 | 33.3 | |
GTAW | RT | RT | 101.3 | 698 | 68.5 | 472 | 26.4 |
500 | 260 | 81.7 | 563 | 47.2 | 325 | 32.1 | |
1000 | 538 | 70.4 | 485 | 42.8 | 295 | 43.7 | |
1400 | 760 | 46.3 | 319 | 34.4 | 237 | 30.0 | |
1600 | 871 | 22.6 | 156 | 18.1 | 125 | 72.2 |
全溶接金属試料
RT= 室温
溶接部の横方向引張
伸び | 試験温度 | 極限引張強さ | 0.2% 耐力 | 伸び | |||
°F | °C | ksi | MPa | ksi | MPa | % | |
溶接したまま | RT | RT | 102.3 | 705 | 60.1 | 414 | 30.6 |
500 | 260 | 82.9 | 572 | 49.5 | 341 | 32.0 | |
1000 | 538 | 75.3 | 519 | 47.1 | 325 | 39.5 | |
1400 | 760 | 45.4 | 313 | 31.3 | 216 | 26.3 | |
1600 | 871 | 23.6 | 163 | 18.6 | 128 | 33.9 | |
時効処理* | RT | RT | 98.7 | 680 | 52.8 | 364 | 18.1 |
GTAW 溶接部の横方向引張試料
*試料は1600℉ (871℃) で 1000 時間の時効処理
RT= 室温
溶接部のクリープラプチャー
試験温度 | 応力 | 1% クリープ寿命 | 5% クリープ寿命 | ラプチャー寿命 | 伸び | ||
°F | °C | ksi | MPa | h | h | h | % |
1200 | 649 | 30.0 | 207 | 12.9 | 67.0 | 110.7 | 13.7 |
1400 | 760 | 18.0 | 124 | 5.0 | 13.1 | 29.2 | 22.0 |
1600 | 871 | 11.5 | 79 | 49.0 | 67.5 | 114.6 | 26.9 |
1700 | 927 | 6.0 | 41 | 61.0 | 94.0 | 152.4 | 33.9 |
適合規格および基準
規格
HAYNES® HR-160® alloy (N12160) | |
薄板、厚板および帯板 | SB 435/B 435P= 46 |
ビレット、ロッドおよび棒 | SB 572/B 572B 472P= 46 |
被覆アーク溶接棒 | - |
裸溶接棒およびワイヤ | SFA 5.14/ A 5.14 (ERNiCoCrSi-1)F= 46 |
継目なしパイプおよびチューブ | SB 622/B 622P= 46 |
溶接パイプおよびチューブ | SB 619/B 619SB 626/B 626P= 46 |
継手類 | SB 366/B 366P=46 |
鍛造材 | SB 564/B 564P= 46 |
DIN | No. 2.4880NiCo29Cr28Si |
その他 | - |
基準
HAYNES® HR-160® alloy (N12160) | |||
ASME | Section l | - | |
Section lll | Class 1 | - | |
Class 2 | - | ||
Class 3 | - | ||
Section lV | HF-300.2 | - | |
Section Vlll | Div. 1 |
1800°F (982°C)1,2 |
|
Div. 2 | - | ||
Section Xll | - | ||
B16.5 | - | ||
B16.34 | - | ||
B31.1 | - | ||
B31.3 | - |
1承認された材料形態: 厚板、薄板、棒、鍛造材、継手類、溶接パイプ/チューブ、継ぎ目無しパイプ/チューブ
2ASME Code Case No. 2385
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