ハステロイC22およびC276は、腐食性環境で最も広く使用されているニッケル-クロム-モリブデン超合金の2つです。両合金とも広範囲の腐食性化学物質に対して卓越した耐性を有し、化学処理、公害防止、その他要求の厳しい用途に広く使用されています。この記事では、これら2つの高性能合金の化学組成、機械的特性、耐食性、および典型的な用途について詳しく比較します。
化学組成の比較
ハステロイC22とC276の主な違いは化学組成にある:
エレメント | ハステロイC22(%) | ハステロイC276(%) |
---|---|---|
ニッケル | 56(分) | 52(分) |
クロム | 20.0-22.5 | 14.5-16.5 |
モリブデン | 12.5-14.5 | 15.0-17.0 |
タングステン | 2.5-3.5 | 3.0-4.5 |
鉄 | 2.0-6.0 | 4.0-7.0 |
コバルト | ≤2.5 | ≤2.5 |
主な違い C22はC276に比べクロム含有量が高いが、モリブデン含有量はやや低い。C22のクロム含有量の増加は酸化環境に対する耐性を高め、C276のモリブデン含有量の増加は還元性酸に対する耐性を高める。
耐食性の比較
どちらの合金も優れた耐食性を持つが、いくつかの顕著な違いがある:
環境 | ハステロイC22の性能 | ハステロイC276の性能 |
---|---|---|
耐孔食性 | 優秀(PREN≒68) | 優れている(PREN ≈ 69) |
隙間腐食 | 優れた耐性 | 非常に優れた耐性 |
酸化媒体 | パフォーマンス向上 | 良いパフォーマンス |
還元酸 | 良好な耐性 | 耐性はやや良好 |
塩化物応力腐食 | 高い耐性 | 高い耐性 |
特筆すべきアドバンテージ C22はクロム含有量が高いため、酸化性塩化物やその他の酸化性媒体を含む環境で優れた性能を示す。C276は、純粋な還元性酸環境においてわずかに優れた性能を発揮します。
機械的特性
これらの合金の室温での機械的特性:
プロパティ | ハステロイ C22 | ハステロイ C276 |
---|---|---|
引張強さ (MPa) | 690分 | 690分 |
降伏強度 (MPa) | 310分 | 283分 |
エロンゲーション(%) | 40分 | 40分 |
硬度(ロックウェルB) | ≤100 | ≤100 |
重要なポイントだ: 両合金の機械的特性は類似しているが、C22合金はその最適化された組成により、実際の降伏強度は一般的にやや高い値を示す。
温度機能
どちらの合金も高温でも良好な機械的特性を維持する:
温度範囲 | ハステロイ C22 | ハステロイ C276 |
---|---|---|
継続的サービス | 最高600℃(1112°F) | 最高593°C(1100°F) |
短期サービス | 最高1040℃(1904°F) | 最高1038°C(1900°F) |
重要な注意事項 どちらの合金も、脆化の可能性があるため、540℃(1000°F)を超える硫黄を含む環境では使用すべきではない。
製造と溶接の特徴
これらの合金の加工特性:
プロセス | ハステロイ C22 | ハステロイ C276 |
---|---|---|
ホットワーキング | 1150-1200°C (2100-2200°F) | 1120-1200°C (2050-2200°F) |
冷間加工 | 優れた加工性 | 良好な作業性 |
溶接 | 優れた溶接性 | 優れた溶接性 |
溶接後の熱処理 | 通常は不要 | 通常は不要 |
製造の優位性: C22は、その最適化された組成により、一般に加工がやや容易であると考えられ、特に溶接用途では熱間割れに対する感受性が低い。
代表的なアプリケーション
各合金の一般的な用途:
産業 | ハステロイ C22 用途 | ハステロイ C276 用途 |
---|---|---|
化学処理 | リアクター、スクラバー、熱交換器 | リアクター、カラム、配管システム |
公害防止 | 排煙脱硫装置 | 廃棄物焼却システム |
医薬品 | 高純度システム | プロセス機器 |
石油・ガス(せきゆ・ガス) | ダウンホールコンポーネント | オフショアプラットフォーム部品 |
申請ガイダンス: C22は、最大限の耐食性が要求される新設計に好まれることが多いが、C276は、その長期性能が十分に実証されているレガシー・システムや用途に依然として人気がある。
コストに関する考察
これらの合金間のコスト要因:
要因 | ハステロイ C22 | ハステロイ C276 |
---|---|---|
材料費 | 通常5-15%以上 | やや低い |
空室状況 | 幅広く利用可能 | 非常に利用しやすい |
ライフサイクルコスト | アグレッシブな環境では低くなる可能性がある | 長期にわたる実績 |
費用便益分析: C22はプレミアム価格であるが、多くの環境で優れた性能を発揮するため、要求の厳しい用途ではトータル・ライフサイクル・コストの削減につながる。
関連する質問
ハステロイC22とC276のどちらが海水用途に適していますか?
両合金とも海水中では良好な性能を示すが、海水のような塩化物を含む環境では、一般的にハステロイC22の方が隙間腐食に対して優れた耐性を示す。ハステロイC22はクロムの含有量が高いため、海洋用途では局部腐食に対する優れた保護性能を発揮します。
ハステロイC276はC22の直接代替品として使用できますか?
C276がC22の代替となることもあるが、必ずしも直接の代替とはならない。C22の酸化環境に対する優れた耐性は、特定の用途でより優れた性能を発揮する可能性があることを意味します。代替の前に、特定の使用環境を徹底的に評価することを推奨します。
ハステロイC22、C276とステンレス鋼の耐食性比較は?
C22とC276の両鋼種は、耐食性において標準的なステンレス鋼(スーパーオーステナイト鋼種であっても)をはるかに上回り、特に腐食性の強い塩化物環境や還元性酸条件下での耐食性に優れている。ニッケル-クロム-モリブデン-タングステンの組成は、ステンレス鋼が急速に腐食するような環境でも保護します。