UNS N06686スーパー合金: プロパティ, 用途 & 極度の腐食のための製造 & 熱

強酸がある環境で絶え間ない物質的故障と戦っている場合, 高温, そして圧力が衝突します - UNS N06686スーパー合金 あなたの解決策です. このニッケル - クロミウム - モリブデン - タングステン合金は、比類のないものを提供します耐食性 信頼できます高温安定性, 化学処理のライフラインにします, 石油とガス, 海洋産業. このガイドで, 重要なプロパティを分類します, 実世界の使用, 製造手順, そしてそれが代替とどのように比較されるか - あなたは他の超合金が失敗する場所で生き残るコンポーネントを構築することができます.

1. UNS N06686スーパー合金の材料特性

UNS N06686の強度は、その「四重保護」の構成にあります: タフネスのニッケル, 酸化耐性のクロム, 抵抗を孔食のためのモリブデン, 余分な強さのためのタングステン. そのプロパティを詳細に調べてみましょう:

1.1 化学組成

UNS N06686のすべての要素は、特定の過酷な状態をターゲットにするために選択されます。腐食や熱の性能に妥協することはありません. 以下はその標準構成です (ASTM B622ごと):

要素	コンテンツ範囲 (%)	重要な役割
ニッケル (で)	≥ 47.0	ベース要素 - プロバイド高温安定性塩化物ストレス亀裂に対する耐性.
クロム (cr)	24.0 - 26.0	密なcrouso₃層を形成します - 酸化と一般的な腐食を耐えます (例えば。, 酸, 海水).
モリブデン (MO)	15.0 - 17.0	「腐食戦闘機」 - 強酸の孔食と隙間の腐食を促進する (例えば。, 硫黄, 塩酸).
タングステン (w)	3.0 - 4.5	ブースト抗張力高温でのクリープ抵抗; 耐摩耗性を高めます.
鉄 (fe)	3.0 - 5.0	腐食性能を減らすことなく、作業性とバランスコストを改善します.
コバルト (co)	≤ 2.0	耐食性の低下を避けるために最小化されます (他のいくつかの超合金とは異なります).
炭素 (c)	≤ 0.010	炭化物の降水を防ぐための超低 (これは、過酷な化学物質の顆粒間腐食を引き起こします).
マンガン (Mn)	≤ 0.50	溶接性を向上させます; 製造中の熱い亀裂を最小限に抑えます.
シリコン (そして)	≤ 0.08	腐食抵抗を減らす酸化物包含物を避けるために低く保たれた.
硫黄 (s)	≤ 0.010	溶接欠陥と腐食感受性を防ぐための超低.

1.2 物理的特性

これらの特性は、化学反応器から深海オイルウェルまで、最も厳しい産業環境で実行するUNS N06686の能力を反映しています. すべての値は、記載されていない限り、室温で測定されます:

密度: 8.89 g/cm³ (ほとんどの超合金よりも高い, モリブデンとタングステンの内容による).
融点: 1330 - 1390 °C (炉のコンポーネントと高温化学プロセスに耐えるのに十分な高さ).
熱伝導率: 11.0 w/(M・k) (で 100 °C); 18.5 w/(M・k) (で 600 °C) - 低熱伝達, 熱耐性コンポーネントに最適です.
熱膨張係数: 12.3 ×10⁻⁶/°C (20–100°C); 16.0 ×10⁻⁶/°C (20–600°C) - 熱交換器チューブなどの精密部品の安定拡張.
比熱容量: 420 J/(kg・k) (で 25 °C) - 急速な温度スパイクなしで熱を吸収するのが効率的です, 熱応力の減少.
電気伝導率: 6.8 ×10⁶S/m (で 20 °C) - 銅よりも低い, しかし、腐食性環境の電気部品に適しています.

1.3 機械的特性

UNS N06686の機械的特性は、腐食性と高温の両方の設定の両方で輝いています。. 以下は典型的な値です (アニール状態, ASTM B622ごと):

財産	典型的な値 (アニール)	テスト標準	なぜそれが重要なのか
硬度 (HRB)	95 - 105	ASTM E18	耐摩耗性の高い硬度, 衝撃のために十分に厳しいままです.
抗張力	≥ 793 MPA	ASTM E8	極度の圧力を処理します (例えば。, 化学反応器容器, オイルウェルケーシング).
降伏強度 (0.2% オフセット)	≥ 379 MPA	ASTM E8	で永続的な変形に抵抗します 600+ °C-長期的な信頼性のための批判的.
伸長 (で 50 mm)	≥ 40%	ASTM E8	例外的な延性 - 複雑な形状に形成される (例えば。, 原子炉コイル) 割れずに.
衝撃の靭性 (シャルピーv-notch)	≥ 120 j (で 20 °C)	ASTM E23	優れたタフネス - 冷たい海洋または極低温用途での脆性障害.
クリープ抵抗	83 MPAで 700 °C (10⁵時間)	ASTM E139	長期的な高温応力の下で強度を維持します (例えば。, 炉ライナー).
疲労強度	〜310 MPa (10⁷サイクル)	ASTM E466	繰り返し熱/機械的応力から失敗に抵抗します (例えば。, 熱交換器のサイクリング).

1.4 その他のプロパティ

耐食性: 優れた. 抵抗します:
- 強酸 (硫黄, 塩酸, 窒素) 高濃度と温度で.
- 塩化物によって誘発される孔食/隙間腐食 (海水や塩水でも).
- 顆粒間腐食 (超低炭素と制御された穀物構造のおかげです).
酸化抵抗: 素晴らしい. 耐える保護酸化物層を形成します 980 °Cは継続的に (短期まで 1095 °C) - 炉コンポーネント用のideal.
溶接性: とても良い. TIGを介して溶接できます, 自分, またはスモー; 予熱する必要はありません (製造時間を短縮します). Ernicrmo-4フィラー金属を使用して、耐食性に一致します.
加工性: 公平. 作業は迅速に硬化します。鋭利な炭化物ツールをリクエストします, 切断速度が遅い (6–12 m/minターニング用), 摩擦を減らすために硫化された切断液.
形成性: 良い. コールドフォームにすることができます (ローリング, 曲げ) またはホットフォーム (980〜1150°Cで) チューブに, シート, または複雑なコンポーネント.

2. UNS N06686スーパー合金のアプリケーション

UNS N06686は、「十分な」材料が失敗する場合に使用されます。. ここに最も一般的な用途があります, 実際の例があります:

2.1 化学処理

例: 反応容器, 熱交換器, 硫酸を処理するための配管 (98% 集中, 150 °C), 塩酸, または医薬品中間体.
なぜそれが機能するのか: モリブデンとタングステンは酸攻撃に抵抗します, 一方、超低炭素は顆粒間腐食を防ぎます. ドイツの化学プラントは、硫酸反応器にUNS N06686を使用していました。 500% vs. Hastelloy C276.

2.2 石油およびガス産業

例: ダウンホールツール (高温の場合, 高塩性貯水池), 海底井戸, およびパイプラインコンポーネント (高いH₂Sコンテンツを備えた酸味ガス用).
なぜそれが機能するのか: 硫化物ストレスの亀裂と塩水の腐食に抵抗します. サウジアラビアの石油会社がUNS N06686ダウンホールツールを使用しました。 12 失敗のない年 (vs. 4 インコールの年 625).

2.3 海洋アプリケーション

例: 海水冷却システム, プロペラシャフト, オフショア風力タービンコンポーネント (塩水と過酷な天候にさらされます).
なぜそれが機能するのか: 海水での孔食と隙間の腐食に抵抗します - ほとんどのステンレス鋼と超合金のパフォーマンス. デンマークの風力エネルギー会社は、タービンファスナーにUNS N06686を使用しました。 15 海での年.

2.4 航空宇宙と防御

例: ジェットエンジン排気コンポーネントとロケット燃料ライン (腐食性燃料と高温にさらされます).
なぜそれが機能するのか: 高温安定性 (まで 1095 °C) ジェット燃料化学物質に対する耐食性. 米国. 航空宇宙メーカーは、排気ライナーにUNS N06686を使用しました。. インコネル 718.

2.5 原子力産業

例: 原子炉クーラントパイプと燃料処理コンポーネント (放射線および腐食性冷却剤にさらされます).
なぜそれが機能するのか: 放射線誘発性腹部腐食と冷却剤腐食に抵抗します. フランスの原子力オペレーターは、クーラントパイプにUNS N06686を使用しました。メンテナンスの問題はありません 20 年.

3. UNS N06686スーパー合金の製造技術

UNS N06686の製造には、腐食抵抗を維持するために精度が必要です。炭素含有量や穀物制御が不十分なように、パフォーマンスを台無しにする可能性があります. これが段階的な内訳です:

溶融:
- 原材料 (高純度のニッケル, クロム, モリブデン, タングステン) 真空誘導炉で溶けます (vif) 続いて、真空アークリメルティングが続きます (私たちの). この二重融解により、超低不純物が保証されます (特に炭素と硫黄) 均一な構成.
キャスト/鍛造:
- 溶融合金はインゴットまたは連続キャストにスラブ/ビレットに鋳造されます.
- インゴットは、980〜1150°Cでホットフォッシングしてバーを形成します, チューブ, またはシート - フォーミングは粒子構造を調整し、内部ボイドを排除します (耐食性のキー).
ローリング/フォーミング:
- ホットローリング (950〜1100°Cで) 厚いプレートまたはチューブを生産します; コールドローリング (室温) 緊密な許容範囲で薄いシートを作成します.
- 中間アニーリング (900〜1000°Cで) 寒い形成中の作業硬化を減らします.
熱処理:
- ソリューションアニーリング: 一次治療 - 1120〜1180°Cに加えます, 30〜60分保持します, ウォータークエンチ. これにより、余分な炭化物が溶けます, 穀物構造を改良します, 腐食抵抗を最大化します.
- ストレス緩和: 650〜750°Cに加熱します, 1〜2時間保持します, エアクール. 溶接または形成から残留応力を減らします (腐食性環境での割れを防ぎます).
機械加工:
- ネガティブなレーキ角を持つカーバイドツールを使用して、作業硬化を最小限に抑える.
- 切断速度: 6–10 m/i (旋回), 4–8 m/me (ミリング); フィードレート: 0.07–0.12 mm/rev.
- 高圧を使用します, ツールを冷却してチップを洗い流すために硫化された切断液を (再カットされた作業中の素材を防ぎます).
溶接:
- 推奨される方法: ティグ (精密ジョイントに最適です), 自分 (大量の作業用).
- フィラー金属: ernichrmo-4 (耐食性を維持するために、UNS N06686の組成に一致します).
- 溶接後の治療: ソリューションアニールジョイントが重度の腐食に直面する場合; ストレスは構造ジョイントを緩和します.
表面処理 (オプション):
- 漬物 (硝酸 - ヒドロフルオリン酸バス) 溶接/熱処理から酸化物のスケールを除去します - 保護酸化物層を再検討します.
- 危険性 (硝酸浴) enhances corrosion resistance for chemical or marine applications.

4. ケーススタディ: UNS N06686 in Sulfuric Acid Heat Exchangers

米国. 化学植物は危機に直面しました: their Hastelloy C276 heat exchangers for 98% 硫酸 (150 °C) leaked every 3 顆粒間腐食による年, 費用のかかるダウンタイムと環境リスクを引き起こします. They switched to UNS N06686, そして、これが起こったことです:

プロセス: UNS N06686 tubes (30 mm直径, 2 mm壁) 溶液がアニールされました (1150 °C, ウォータークエンチ), welded to titanium headers with ERNiCrMo-4 filler, 酸化物のスケールを除去するために漬けられました.
結果:
- 腐食速度が低下しました 0.05 MM/年 (Hastelloy C276) に 0.003 MM/年 (UNS N06686) - 操作されたHEAT交換器 15 漏れのない年.
- ダウンタイムは98％削減されました。修理のための予定外のシャットダウンはありません.
- メンテナンスコストは年間350,000ドル減少しました (交換部品 + 労働貯蓄).
なぜそれが機能するのか: UNS N06686の超低炭素は、顆粒間腐食を防止しました, 高モリブデンの含有量は硫酸攻撃に抵抗しましたが、植物のコアの信頼性の問題を解決しました.

5. UNS N06686対. 他のスーパーアロ

UNS N06686は、極端な腐食と熱の代替品とどのように比較されますか? 重要なプロパティを評価しましょう:

材料	耐食性 (酸/海水)	高テンプル安定性 (最大°C)	抗張力 (MPA)	料金 (vs. UNS N06686)	に最適です
UNS N06686スーパー合金	優れた (抵抗します 98% h₂so₄)	1095	≥ 793	100%	極度の腐食 + 高熱 (化学薬品, 油, 海兵隊)
Hastelloy C276	とても良い (制限されています 98% h₂so₄)	1010	≥ 690	90%	重度の腐食 (熱が少ない)
インコネル 625	素晴らしい (のためではありません 98% h₂so₄)	1095	≥ 827	80%	高熱 (中程度の腐食)
インコネル 718	とても良い (強酸用ではありません)	700	≥ 1240	70%	高いストレス (中程度の腐食)
316 ステンレス鋼	良い (強酸が失敗します)	870	≥ 515	20%	軽度の腐食/熱 (極端ではありません)

重要なポイント: UNS N06686は、両方の極端な腐食に及ぶ唯一の超合金です (例えば。, 98% 硫酸) そして高熱 (まで 1095 °C). それは強酸でHastelloy C276を上回り、Incenel 625の耐熱性に合わせています。.

UNS N06686スーパー合金に関するYiguテクノロジーの見解

Yiguテクノロジーで, UNS N06686は、化学処理のクライアントに対する私たちの一番の推奨事項です, 石油とガス, 海洋産業. 強酸と高温の両方を処理する能力は、最大の課題を解決します: 二重の過酷な条件で失敗しない材料を見つける. その溶接性とフォーミング性を活用して、酸性炉から海底ツールまでのカスタムコンポーネントを作成し、耐食性を最大化するための超低炭素含有量と正確な熱処理を妨害します. 信頼性と安全性が交渉不可能な企業の場合, UNS N06686は単なる素材ではありません。これは、費用のかかるダウンタイムと障害を回避するための長期的な投資です.