UNS N06200 Hastelloy xニッケル合金: プロパティ, アプリケーション & ガイド

航空宇宙エンジンや工業用炉など、極端な高温で作業する場合は、強力なままで腐食に抵抗する材料が必要です。UNS N06200 Hastelloy X これのために構築されたニッケルベースの超合金です. 例外的な耐熱性と耐久性のバランスを取ります, タスクを要求するための最大の選択肢になります. このガイドは、その重要なプロパティを分解します, 実世界の使用, そしてそれが他の素材とどのように比較されるか - あなたはあなたのプロジェクトに適したソリューションを選ぶことができます.

1. UNS N06200 Hastelloy Xの材料特性

Hastelloy Xのパフォーマンスは、慎重に混ざった構成と堅牢な特性から来ています. 各プロパティをはっきりと探索しましょう.

1.1 化学組成

すべての要素が協力して耐熱性と強度を高める. 以下はその典型的な構成です (重量で):

要素	コンテンツ範囲 (%)	重要な役割
ニッケル (で)	47–50	ベースメタル - 高温の安定性と延性を促進します
クロム (cr)	18–22	酸化抵抗を強化します (炉とエンジン部品にとって重要です)
モリブデン (MO)	8–10	高熱環境での強度と耐食性を高めます
鉄 (fe)	17–20	構造強度を追加し、材料コストを削減します
コバルト (co)	0.5–2.5	クリープ抵抗を改善します (長期熱の下での変形を停止します)
タングステン (w)	0.2–1.0	高温硬度を高め、抵抗を摩耗させます
炭素 (c)	0.05–0.15	延性を犠牲にすることなく合金を強化します
マンガン (Mn)	マックス 1.0	製造に援助 (例えば。, 溶接と鋳造)
シリコン (そして)	マックス 1.0	極端な温度で酸化を減らします
硫黄 (s)	マックス 0.015	高温の状態で脆性を防ぐために低く抑えられます
アルミニウム (アル)	マックス 0.5	酸化抵抗を強化します (Chromiumで動作します)
チタン (の)	マックス 0.15	合金を安定させ、顆粒間腐食を防ぎます

1.2 物理的特性

これらの特性により、Hastelloy Xは高温設計に最適です:

密度: 8.3 g/cm³ (アルミニウムより重い, 他のいくつかの超合金よりも軽い)
融点: 1290–1350°C (2350–2460°F) - エンジンと炉の極端な熱を処理します
熱伝導率: 13.5 w/(M・k) 20°Cで (68°F); 23.0 w/(M・k) 800°Cで - 効率的な熱伝達
熱膨張係数: 13.5 μm/(M・k) (20–100°C); 17.8 μm/(M・k) (20–800°C) - ヒートサイクルでの管理可能な拡張
電気抵抗率: 130 20°Cでmm²/m - 高熱領域の電気成分に適しています
磁気特性: 非磁気 - 磁気が問題である航空宇宙と電子機器に最適

1.3 機械的特性

Hastelloy Xは、高温でも強いままです. 以下のすべての値は、アニール用です (熱処理) バージョン:

財産	価値 (室温)	800°Cでの値
抗張力	分 700 MPA (102 KSI)	420 MPA (61 KSI)
降伏強度	分 350 MPA (51 KSI)	280 MPA (41 KSI)
伸長	分 30% (で 50 mm)	35% (で 50 mm)
硬度	マックス 220 HB (ブリネル)	n/a
疲労抵抗	280 MPA (10⁷サイクル)	180 MPA (10⁷サイクル)
クリープ抵抗	最大1090°Cまでの強度を維持します (2000°F)	–

1.4 その他のプロパティ

耐食性: 酸化環境に優れています (例えば。, 空気, スチーム) および軽度の酸 - 高温でステンレス鋼を上回る.
酸化抵抗: 最大1090°Cまでの空気中のスケーリングに抵抗します (2000°F) 長期間 - 炉ライナーに最適です.
ストレス腐食亀裂 (SCC) 抵抗: 塩化物が豊富な溶液でSCCに抵抗します (の一般的な問題 316 ステンレス鋼).
ピッティング抵抗: 塩辛いまたは酸性の塩水の孔食に対する良好な抵抗 (海洋および化学用途に適しています).
ホット/コールドワーキングプロパティ: 簡単にホットフォージ (1150〜1250°Cで) - コールドワークは可能ですが、延性を回復するためにアニーリングが必要になる場合があります.

2. UNS N06200 Hastelloy Xのアプリケーション

Hastelloy Xの高温パフォーマンスは、タフな業界に最適です. ここに最も一般的な用途があります, 実世界の例があります:

2.1 航空宇宙コンポーネント

使用事例: 米国. 航空宇宙会社はジェットエンジン排気システムにHastelloy Xを使用しています. 部品は950°Cの温度を処理します 8 年, に比べ 4 インコールの年 625 部品.
その他の用途: 燃焼チャンバー, タービンブレード, アフターバーナーコンポーネント.

2.2 熱処理装置

使用事例: ドイツの金属加工工場は、炉の暖房要素にHastelloy Xを使用しています. 要素は毎日1000°Cで動作します 5 年, vs. 2 ステンレス鋼要素の年.
その他の用途: 炉ライナー, アニーリングバスケット, 熱交換器チューブ.

2.3 石油およびガス産業

使用事例: 北海のオフショアオイルリグは、坑口バルブにHastelloy Xを使用しています. 合金は高圧天然ガスと600°Cの温度に抵抗します, メンテナンスコストを削減します 35%.

2.4 化学処理装置

使用事例: 中国の化学プラントは、高温炉容器にHastelloy Xを使用しています. 船舶は750°Cのプロセスを処理します 6 年, に比べ 3 炭素鋼容器の年.

2.5 原子力産業

使用事例: フランスの原子力発電所は、クーラントシステム部品にHastelloy Xを使用しています. 合金は放射性冷却剤からの腐食に抵抗します, 長期的な安全性を確保する.

3. UNS N06200 Hastelloy Xの製造技術

Hastelloy Xから最高のパフォーマンスを得るには, メーカーはこれらの特殊な方法を使用します:

鋳造: 投資キャスティング (ワックス型を使用します) 複雑な形状に最適です (例えば。, エンジン燃焼チャンバー). 合金の低硫黄含有量は、鋳造中の欠陥を防ぎます.
鍛造: ホット鍛造 (1150〜1250°Cで) 合金をタービンブレードのような強い部分に形作ります. 鍛造は穀物構造を改善します, 高温強度の向上.
溶接: ガスタングステンアーク溶接 (gtaw) 推奨されます. 一致するフィラー金属を使用します (例えば。, ernichrmo-10) 耐食性を維持するため. 事前に溶けたクリーニング (オイルを除去します) 強い溶接には重要です.
機械加工: カーバイドツールを使用します (彼らはより長く鋭いままです). クーラントを追加します (例えば。, 鉱油) 過熱を防ぐために - Hastelloy Xは、速すぎると作業することができます.
熱処理:
- アニーリング: 1050〜1100°Cに加熱します, 急速に涼しい (空気または水) - 形成するために合金を柔らかくし、延性を回復します.
- ストレス緩和: 760〜815°Cに加熱します, ゆっくり涼しくする - 溶接後またはコールドワーキング後の内部応力を軽減する.
表面処理: 危険性 (硝酸の使用) ピット抵抗を強化します. 絵画は必要ありません - ほとんどの環境で合金の自然な表面は錆びます.

4. ケーススタディ: 航空宇宙燃焼室のハスロイX

英国の航空宇宙メーカーは、新しいジェットエンジンの燃焼チャンバーをアップグレードするために必要でした. 古い部屋 (インコネルで作られています 625) その後失敗した 3000 980°Cでの熱疲労による飛行時間.

彼らはHastelloy X Chambersに切り替えました. これが結果です:

寿命: チャンバーは続きました 6000 摩耗の兆候のない飛行時間.
コスト削減: 交換費用が減少しました 50% (頻繁な部分の変更が少ない).
パフォーマンス: 合金の耐熱性により、エンジン効率が改善されました 8%, 燃料消費量の削減.

このケースは、Hastelloy Xが高温航空宇宙部品の最大の選択肢である理由を証明しています.

5. 他の材料との比較

UNS N06200 Hastelloy Xは他の一般的な材料に対してどのように積み重ねますか? 以下の表は、キープロパティを比較しています:

材料	最大サービス温度 (°C)	抗張力 (MPA)	耐食性 (高温)	料金 (相対的)
Hastelloy x	1090	700	素晴らしい	高い
ステンレス鋼 316	870	515	良い	低い
チタン合金TI-6AL-4V	400	860	とても良い	非常に高い
インコネル 625	980	930	素晴らしい	高い
Hastelloy C22	650	690	素晴らしい (酸)	高い
モネル 400	480	550	良い (海水)	中くらい
炭素鋼	425	400	貧しい	非常に低い

キーテイクアウト:

Hastelloy Xは、ステンレス鋼とモネルよりも優れています 400 高温抵抗で.
チタン合金よりも手頃な価格であり、Hastelloy C22よりも優れた耐熱性を提供します.
インコネル 625 引張強度が高い, しかし、Hastelloy Xは高温で機能します (最大1090°C).

Yigu Technologyの視点

Yiguテクノロジーで, 航空宇宙のクライアントには、UNS N06200 Hastelloy Xをお勧めします, 熱処理, 石油産業. その並外れた高温強度と腐食抵抗はそれを信頼できるものにします, 長持ちするソリューション. 私たちのチームは、Hastelloy Xコンポーネントのカスタム加工と熱処理を提供します, 彼らが厳格な業界の基準を満たすようにします. 極端な暑さの中で耐久性を必要とするプロジェクトの場合, Hastelloy Xは、比類のない値を提供します.