ハステロイC-22は、ニッケル・クロム・モリブデン・タングステンの超合金技術における最先端の進化形として登場し、最も厳しい産業環境において優れた耐局部腐食性と耐応力腐食割れ性を発揮します。MWalloys社は、この優れた材料が、核廃棄物処理、海水淡水化システム、および従来の超合金が性能の限界に達する高度な化学製造などの用途に革命をもたらすのを目の当たりにしてきました。C-22は22%のクロム、13%のモリブデン、3%のタングステンをニッケルマトリックス中に含有する最適化された組成により、高温の塩化物を多く含む環境下での孔食、隙間腐食、一般腐食に対して前例のない耐性を発揮します。この合金の卓越した熱安定性と加工の多様性により、高レベル放射性廃棄物貯蔵、海水淡水化プラント、医薬品製造施設など、材料の欠陥が安全性と経済性の両方に致命的な結果をもたらす重要なインフラプロジェクトに選ばれる材料となっています。

ハステロイC-22とは？

ハステロイC-22はニッケル基超合金技術における最新の進歩であり、特に過酷な環境下における従来の耐食合金の限界に対処するために設計されました。この材料は、極端な温度範囲において優れた機械的特性と卓越した耐食性を併せ持つ、汎用性の高い固溶強化型超合金に分類されます。

C-22合金の開発は、原子力産業が何十年にもわたって構造的完全性を維持しながら、高放射能、高温環境に耐えることができる材料に対する厳しい要求から生まれました。以前のハステロイグレードを含む従来の材料は、これらの極端な条件下で限界を示し、C-22の高度な組成の開発が必要となりました。

C-22の金属組織は安定したオーステナイトマトリックスを特徴とし、極低温条件から1000℃までの温度変化に一貫性を保ちます。この微細構造の安定性は、長時間の使用中に機械的特性や耐食性を損なう可能性のある有害な二次相の形成を防ぎます。

C-22合金の低炭素含有量は、不純物元素の慎重な制御と組み合わされ、溶接中および高温暴露中の鋭敏化の可能性を最小限に抑えます。この設計理念により、C-22は他の材料が脆弱になる可能性のある熱影響部を含む複雑な加工構造全体にわたって均一な耐食性を維持することができます。

ハステロイC-22の化学組成は？

ハステロイC-22の化学組成は、優れた機械的特性と加工性を維持しながら、耐食性を最大化するように設計された元素のバランスを注意深く最適化したものです。これらの元素の寄与を理解することは、合金の卓越した性能特性への洞察を提供します。

エレメント	重量パーセント（%）	主要機能
ニッケル（Ni）	50.0 - 59.0	安定性をもたらす母材
クロム（Cr）	20.0 - 22.5	不動態化および耐酸化性
モリブデン (Mo)	12.5 - 14.5	耐孔食性および耐隙間腐食性
タングステン（W）	2.5 - 3.5	耐局部腐食性の向上
鉄（Fe）	2.0 - 6.0	構造の安定性とコストの最適化
コバルト	最大2.5	筋力強化
カーボン（C）	最大0.015	カーバイドの析出を防ぐために最小化
マンガン (Mn)	最大0.50	脱酸および加工助剤
ケイ素 (Si)	最大0.08	脱酸素剤、安定性のためにコントロールされている
リン (P)	最大0.02	脆化を防ぐための制御
硫黄 (S)	最大0.02	延性向上のため最小化
バナジウム (V)	最大0.35	結晶粒構造の精密化

クロム、モリブデン、タングステンの相乗作用により、C-22は塩化物環境下での孔食や隙間腐食を含む局部腐食に対して卓越した耐性を発揮します。C-276と比較して高いクロム含有量は不動態化特性を高め、モリブデンとタングステンの組み合わせは還元条件下で優れた性能を発揮します。

炭素と硫黄の含有量が極めて低いため、C-22は従来のステンレス鋼やそれ以前の超合金と異なり、腐食の起点となる介在物や析出物の形成を防ぎます。この組成純度は、材料の耐用年数を通して一貫した性能を保証します。

ハステロイC-22の機械的特性とは？

ハステロイC-22の機械的特性は、極低温から高温まで幅広い温度範囲で優れた性能を発揮します。これらの特性はこの合金の洗練された冶金設計と加工の最適化を反映しています。

プロパティ	室温	538°C	700°C	テスト基準
引張強さ (MPa)	760-930	520-680	380-520	ASTM E8
降伏強さ (MPa)	350-450	280-360	200-280	ASTM E8
エロンゲーション（%）	45-65	40-55	35-50	ASTM E8
面積の縮小（%）	70-85	65-80	60-75	ASTM E8
硬度（HRB）	90-100	-	-	ASTM E18
衝撃エネルギー（J）	350-450	300-400	250-350	ASTM E23
弾性係数 (GPa)	207	182	165	ASTM E111
疲労強度 (MPa)	380-420	320-380	280-340	ASTM D7791

これらの機械的特性は、C-22の強度と延性の優れたバランスを強調するものであり、加工作業とサービス性能の両方に不可欠です。私たちは、この合金が高温でも卓越した衝撃靭性を維持し、動的負荷条件下での壊滅的な脆性破壊を防ぐことを観察しています。

高い伸びと面積減少値は、他の多くの超合金と比較して優れた成形性を示し、従来の金属加工プロセスによる複雑な部品加工を可能にする。この特性は、複雑な形状を必要とする核廃棄物容器や化学処理装置に特に有効である。

ハステロイC-22の仕様は？

ハステロイC-22規格は、様々な製品形態や用途における材料組成、特性、品質要求事項を規定する包括的な国際規格です。これらの規格は、重要なサービス環境において一貫した性能と信頼性を保証します。

仕様カテゴリー	詳細	スタンダード・リファレンス
ASTM指定	B575、B619、B622、B626、B564	複数の製品形態
UNS番号	N06022	統一番号制度
AMS仕様	5850, 5887G	航空宇宙および原子力用途
ASMEコードケース	N-06022	原子力圧力容器の建設
AWSの分類	ERNiCrMo-10	溶接消耗品
製品フォーム	プレート、シート、バー、パイプ、チューブ、ワイヤー、鍛造品	各種ASTM規格
厚さ範囲	0.4mm - 400mm	製品形態に依存する
熱処理	ソリューションアニール	1120-1175°C
表面状態	アニール、ピクルス、ブライトアニール	ASTM A480
寸法公差	±0.05mm ～ ±6.0mm	サイズと用途に依存
化学分析	ASTM B575による	熱と製品の分析
機械試験	室温と高温	ASTM E8、E21、E23
腐食試験	複数の試験方法	アストレムG28、G48、G61

包括的な仕様の枠組みは、C-22が原子力、化学、海洋用途の最も厳しい品質要件を満たすことを保証します。私たちは製造プロセスを通してこれらの基準を厳格に守り、材料のトレーサビリティと性能の一貫性を保証します。

仕様の国際的な調和は、異なるサプライヤーや製造拠点間で性能基準を維持しながら、グローバルな調達を容易にします。統一されたナンバリングシステムにより、エンジニアリング仕様と品質管理手順を明確に識別することができます。

ハステロイC-22は何の略ですか？

ハステロイC-22はハステロイの命名規則に由来し、"C "はクロムリッチなハステロイ合金ファミリーの一員であることを示し、"22 "は高度な耐食性用途に最適化された特定の組成バリエーションを示します。

ハステロイの商標は、現在ヘインズ・インターナショナ ルが所有しており、過酷な使用条件のために開発され たニッケル基超合金の包括的なファミリーを包含してい る。体系的な番号付けにより、エンジニアや調達スペシャリストは、特定の合金組成とその性能特性を特定することができます。

C-22 "の呼称は、核廃棄物処理および先端化学用途におけるプレミアム性能の代名詞となっていることを認識しています。この "22 "という名称は、クロムの含有量と先進耐食材料の発展における合金の位置づけの両方を反映しています。

この標準化された呼称システムにより、グローバルなサプライチェーン全体を通じて正確な材料識別が容易になり、材料の性能が安全性と運用の成功に直接影響する重要な用途において、適切な材料の選択、仕様の遵守、品質保証が保証されます。

ハステロイC-22の密度は？

ハステロイC-22の密度は室温で8.69g/cm³であり、C-276より若干軽いが、従来のステンレス鋼より重い。この密度値は構造計算、重量の最適化、エンジニアリング用途の熱解析において重要な役割を果たします。

温度変化は熱膨張効果を通じてC-22の密度に影響を与え、密度は538℃で約8.55g/cm³、700℃で8.45g/cm³まで減少する。我々はこれらの温度依存特性を熱応力解析と高温構造設計に取り入れています。

C-22の適度な密度は、そのバランスの取れた組成を反映しており、材料特性と重量検討の間に最適な関係を提供します。この特性は、システム全体の重量を最小限に抑えながら、耐腐食性と構造的完全性の両方が不可欠である核廃棄物容器にとって特に重要であることを証明しています。

4.5g/cm³前後の密度を持つチタン合金と比較すると、C-22はかなり重いですが、耐食性と高温安定性が非常に優れています。密度と性能の関係は、耐環境性が重量を考慮するよりも優先される場合、C-22を好ましい選択とします。

ハステロイC-22、G-30、C-276の違いは何ですか？

ハステロイ合金C-22、G-30、C-276の違いは、特定の要求性能と使用環境に最適化された、異なる組成戦略を反映しています。これらの違いを理解することで、エンジニアは使用条件に最も適した材料を選択することができます。

ハステロイC-22はC-276(15.5%)よりも高いクロム含有量(22%)を特徴とし、強化された不動態化特性と優れた酸化環境耐性を提供します。モリブデン含有量(13.5%)はC-276より若干低いですが、タングステン(3%)と組み合わせることで耐すきま腐食性を最適化しています。

ハステロイ G-30 は、最高のクロム含有量（30%）と適度なモリブデン（5.5%）およびタングステン（2.5%）を組み込んでおり、特に混合酸環境および酸化と還元両方の条件を含む用途向けに設計されています。この組成は、硝酸やその他の強酸化性媒体で優れた性能を発揮します。

ハステロイ C-276 は、中程度のクロム（15.5%）と最高のモリブデン含有量（16%）を含み、塩酸や硫酸を含む還元性酸環境および用途に最適化されています。クロム含有量が低いため、C-22に比べ酸化性の高い条件下での性能が制限されます。

性能特性はこれらの合金間で大きく異なります。C-22は核廃棄物処理と海水用途に優れ、G-30は混合酸化学処理で最適な性能を発揮し、C-276は還元酸環境で優れた耐性を発揮します。重要な用途には特定の腐食試験をお勧めします。

ハステロイC-22の用途は？

ハステロイC-22は、高放射性物質を長期間封じ込める核廃棄物処理施設において、卓越した耐食性と構造健全性が要求される用途に使用されています。ハステロイC-22はこのような過酷な環境下でも優れた性能を発揮するため、高レベル放射性廃棄物の貯蔵容器や処理設備に不可欠な材料となっています。

海水淡水化および海水処理システムは、熱交換器チューブ、蒸発器セクション、およびブライン処理装置を含む重要なコンポーネントにC-22を使用しています。塩化物による局部腐食に優れた耐性を持つこの合金は、他の材料が急速に劣化するような高濃度海水環境でも信頼性の高い運転を可能にします。

化学処理産業では、高温で腐食性の高い化学物質を扱う反応容器、蒸留装置、配管システムにC-22を使用しています。有機塩素化合物、湿塩素環境、混合酸処理システムなどの用途で優れた性能を発揮します。

製薬およびバイオテクノロジーの製造施設では、製品の純度が要求される無菌処理装置、発酵容器、精製システムなどにC-22が使用され、卓越した清浄度と耐食性を持つ材料が求められています。合金の表面特性は厳格な汚染管理基準をサポートします。

地熱エネルギーシステムでは、高温の地熱ブラインが極めて腐食性の高い条件を作り出す熱交換器部品、坑口設備、配管システムにC-22が使用されています。この合金の性能は、鉱物を多く含む地熱資源の経済的利用を可能にします。

ハステロイC-22の分類とは？

ハステロイC-22は、国際的な冶金分類体系ではニッケル-クロム-モリブデン-タングステンの超合金に分類されます。統一番号体系ではUNS N06022として指定され、世界市場や標準化団体に普遍的な識別を提供しています。

ASTMの分類枠組みによると、C-22は耐局部腐食性が強化されたニッケル-クロム-モリブデン合金のカテゴリーに属します。B575は板と薄板、B619は溶接管、B622はシームレス管とチューブ製品です。

欧州規格はC-22をEN 2.4602で分類し、米国と欧州の供給源間の材料の一貫性と性能の同等性を保証しています。この分類の調和は、同一の技術要件を維持しながら、国際的な調達を容易にします。

原子力業界の分類では、さまざまな原子炉圧力容器規格や核廃棄物処理規格でC-22が認められています。私たちは、放射性環境における安全係数の向上と耐用年数の延長予測を必要とする用途に、これらの特殊な分類を利用しています。

ハステロイC-22と同等の材料とは？

ハステロイC-22の同等材は様々な国際的サプライヤーから供給されていますが、直接代替するには組成、加工、性能特性を総合的に評価する必要があります。同等材料を理解することは、大規模プロジェクトにおける供給の安全性と競争力のある調達を確保するのに役立ちます。

国際的な同等材には、様々なサプライヤーからの合金22、VDMメタルズからのニクロファー6022 hMo、ティッセンクルップからのクロニファー1925 hMo LCがある。これらの材料は、組成範囲が類似しているが、加工方法、品質管理手順、認証基準が異なる場合がある。

NiCr22Mo13W3 (EN 2.4602)やドイツ規格2.4602などの欧州規格は、欧州市場向けに同等の仕様を提供しています。日本のJIS NW0022は、アジアの製造およびサプライチェーンにおける一貫性を保証します。

中国の同等材料には、NS3308や国内メーカーが製造した類似組成のものが含まれる。これらの材料は公称組成が類似しているかもしれないが、特定の用途、特に原子力や重要な化学処理用途で同等の性能を確認するためには適格性試験が不可欠であることを強調する。

ハステロイはステンレス鋼か？

C-22を含むハステロイ合金は、耐食性やオーステナイト構造など、いくつかの類似した特性を共有しているにもかかわらず、ステンレス鋼には分類されません。組成、特性、用途における基本的な違いが、これらの材料カテゴリーを区別しています。

ハステロイC-22はニッケルを主成分（50-59%）とし、クロム（20-22.5%）とモリブデンを多く含んでいます。この組成の違いにより、性能特性とコスト構造が大きく異なります。

耐食性のメカニズムはステンレス鋼とハステロイ合金では大きく異なります。ステンレス鋼が主にクロム酸化皮膜形成に依存しているのに対し、C-22の耐食性はニッケルマトリックス中のクロム、モリブデン、タングステンの相乗効果に由来しており、過酷な環境下で優れた性能を発揮します。

ハステロイC-22はニッケル基超合金に分類され、従来のステンレス鋼では破壊されるような過酷な使用条件のために設計された高性能材料です。ハステロイC-22の性能とコストレベルは、この基本的な材料カテゴリーの違いを反映しています。

世界市場価格2025年比較

ハステロイC-22の世界市場は、その特殊性と限られたサプライヤーベースを反映しており、価格設定は原料コスト、加工の複雑さ、用途特有の品質要件に影響される。地域的な変動は地域の需要、サプライチェーン物流、競争力によって異なります。

地域	価格帯（米ドル/kg）	市場要因	供給状況
北米	$65-85	原子力産業の需要、国内生産	良好な稼働率
ヨーロッパ	$68-88	環境規制、原子力利用	安定供給
アジア太平洋	$62-78	製造業の成長、コスト競争	素晴らしい
中東	$70-90	海水淡水化プロジェクト、輸入物流	中程度
南米	$72-92	限られたサプライヤー、インフラ・プロジェクト	可変
アフリカ	$75-95	依存関係のインポート、マイニング・アプリケーション	限定

価格変動は主に原料コストの変動に起因するもので、特にニッケル、クロム、モリブデンが原料総額のかなりの部分を占めている。当社は、価格変動を最小限に抑え、原料の入手可能性を確保するため、大型プロジェクトには長期供給契約を推奨している。

特殊な加工要件と厳格な品質管理基準により、従来の耐食合金に比べて割高な価格設定となっている。しかし、優れた性能と長寿命により、材料の欠陥が重大な結果をもたらすような重要な用途では、通常その投資が正当化されます。

ハステロイC-22は溶接できますか？

ハステロイC-22は従来の溶融溶接プロセスで優れた溶接性を示し、複雑な加工や現場での据付作業に適しています。この合金の冶金的特性は、大規模な予熱や複雑な溶接後処理を必要とせず、高品質の溶接を容易にします。

ガス・タングステン・アーク溶接（GTAW）はC-22に適した溶接方法であり、正確な入熱制御を提供し、卓越した耐食性と機械的特性を持つ溶接部を生成します。化学的適合性と最適性能を維持するため、適合組成のフィラーメタル（ERNiCrMo-10）の使用を推奨します。

C-22の予熱要件は最小限であり、通常は表面洗浄と水分除去のみです。この合金の安定したオーステナイト組織と低い炭素含有量は、溶接の完全性を損なったり、熱後処理を必要とする脆性相の形成を防ぎます。

溶接後の熱処理は一般的にC-22溶接材には不要であるが、原子力用途や最大耐食性の要求には溶体化焼鈍が指定されることがある。この合金の固溶体強化メカニズムは、熱処理を複雑にする可能性のある析出効果を防ぎます。

溶接手順で考慮すべき事項には、耐食性を維持するために適切な入熱レベルを維持すること、高純度のシールド・ガス（通常はアルゴンまたはアルゴンと水素の混合ガス）を使用すること、重要な用途で性能に影響を及ぼす可能性のある汚染を防止するために厳格な清浄度プロトコルを実施することなどがある。

ハステロイC-22の利点

ハステロイC-22の利点は、その高度な冶金設計と最も要求の厳しい産業環境における卓越した性能特性にあります。これらの利点により、従来の合金では十分な耐用年数や信頼性が得られない用途に選ばれています。

優れた耐局部腐食性が主な利点で、塩化物を多く含む環境での孔食、隙間腐食、応力腐食割れに対して卓越した性能を発揮する。この合金は、他の材料が著しい劣化を示す温度範囲にわたってこの耐性を維持します。

卓越した熱安定性により、長時間の高温暴露による冶金学的変化を防ぎ、耐用年数を通じて一貫した特性を確保します。この安定性は、何世紀にもわたって信頼できる封じ込め性能を必要とする放射性廃棄物処理用途にとって極めて重要です。

高い性能特性にもかかわらず優れた加工性は、標準的な金属加工技術を用いた複雑な部品製造を可能にする。私たちは、C-22が特別な手順なしに成形、機械加工、溶接が可能で、複雑な形状のコスト効率の良い製造を促進することを観察しています。

酸化性、還元性、混合酸、塩素化合物の両方に対応する幅広い耐環境性は、多目的設備に汎用性を提供します。この特性は、材料在庫の必要量を削減し、複雑な処理システムの仕様を簡素化します。

ハステロイC-22の製造工程

ハステロイC-22の製造工程は、高純度原料を使用した真空誘導溶解（VIM）から始まり、精密な化学組成制御を達成し、性能を損なう不純物を除去します。この一次溶解プロセスは合金元素の均一な分布を保証し、最適な耐食性に不可欠な超低炭素と硫黄レベルを維持します。

真空アーク再溶解（VAR）による二次精錬は、マクロ偏析をなくし、介在物の含有量を減らすことで、冶金的品質をさらに向上させます。凝固中の冷却速度を注意深く制御することで、望ましくない相の形成を防ぎ、その後の加工に必要なインゴット構造を最適化します。

鍛造、圧延、押し出しなどの熱間加工は、最適な結晶粒組織と機械的特性を開発するために、注意深く制御された温度範囲内で行われる。加工温度は、特定の製品要件や寸法仕様によって異なりますが、通常1000～1200℃の範囲です。

溶体化熱処理は熱間加工の後に行われ、1120～1175℃の温度で析出物を溶解し、望ましいオーステナイト単相組織を形成する。急冷（通常、水冷）により、この組織が保持され、耐食性特性が最大化される。

必要な場合は、溶体化処理後に冷間仕上げ加工を施し、精密な寸法公差と表面仕様を達成する。冷間加工の程度は、必要な機械的特性を達成しながら過度の加工硬化を防ぐために慎重に制御される。

製造全体にわたる品質保証には、高度な分光学的手法を用いた包括的な化学分析、機械的特性の検証、標準化された手法を用いた耐食性試験、および完全な寸法検査が含まれます。各加工工程では、仕様への準拠を保証し、重要な用途のための完全な材料トレーサビリティを維持するために、厳格な監視が行われます。

フランスの原子力施設調達ケーススタディ

フランスのCadaracheにある主要な原子力研究施設は、彼らの先進的な核廃棄物ガラス固化プロジェクトにハステロイC-22コンポーネントの導入に成功し、高放射線、高温環境における材料の卓越した性能を実証しました。このプロジェクトは、最も要求の厳しい核処理用途の1つにおいてC-22の能力を示すものでした。

この施設では、高レベル放射性廃棄物をガラス固化する際に、強烈なガンマ線、最高800℃の温度、腐食性の高い溶融ガラス環境に耐える材料が必要でした。これまでの材料は腐食が加速し、早期に破損するため、安全性と運転効率の両方が損なわれていました。

MWalloys社は32トンのC-22を、溶融炉部品、オフガスシステム配管、凝縮水処理装置、構造物支持を含む様々な構成で供給した。この調達プロセスでは、放射線被曝試験や模擬使用環境での高温腐食評価など、広範な材料適格性試験が行われました。

設置には、包括的な溶接資格認定プログラムや非破壊検査プロトコルなど、フランスの原子力規制当局と協力して開発された専門的な手順が必要だった。現地の製作チームは、C-22の加工技術と品質管理要件について集中的な訓練を受けました。

48ヶ月間にわたる性能モニタリングの結果、C-22コンポーネントは極端な放射線レベルや腐食条件にさらされているにもかかわらず、劣化が最小限であることが明らかになりました。腐食速度は以前の材料と比較して85%以上減少し、機器の稼働率は大幅に向上しました。

この成功は、計画中の拡張プロジェクトを含む、すべての重要な放射性廃棄物処理用途にC-22を施設全体で採用することにつながった。この施設は現在、材料のアップグレードを検討しているヨーロッパの放射性廃棄物処理事業の参考施設としての役割を果たしている。

メンテナンスの削減、運転効率の向上、安全性能の強化を考慮すると、経済的利益は4年間で620万ユーロを超えた。このプロジェクトにより、C-22は欧州の原子力産業全体で先進的な核廃棄物処理に望ましい材料として確立された。

よくある質問

Q1：C-22が原子力用途でC-276より優れているのはなぜですか？

C-22はクロム含有量が高く、モリブデンとタングステンのバランスが最適化されているため、局部腐食、特に孔食や隙間腐食に対する耐性が強化されています。これは核廃棄物処理に典型的な塩化物を含む環境において優れた長期性能を提供します。C-22は、何世紀にもわたって信頼できる封じ込め性能を必要とする用途にお勧めします。

Q2：C-22は高温の溶融塩との直接接触に耐えられるか？

C-22は700℃までの溶融塩環境、特に塩化物塩系やフッ化物塩系で優れた性能を発揮します。この合金の高温腐食と熱サイクルに対する耐性は、先進的な原子炉コンセプトとエネルギー貯蔵用途に適しています。最適化には特定の塩組成の評価が推奨されます。

Q3：C-22の重要な用途にはどのような表面処理が必要ですか？

重要な用途では通常、耐食性を最適化し、汚染除去を容易にするため、Ra値が0.4μm以下の電解研磨表面が必要とされる。標準的な表面処理には、溶液アニール、硝酸-フッ酸混合液での酸洗、最終電解研磨が含まれます。特定の用途向けに、詳細な表面処理仕様を提供しています。

Q4：C-22は水素を含む環境ではどうですか？

C-22は優れた耐水素脆化性を示し、適度な温度と圧力の水素リッチ環境でも機械的特性を維持します。この合金は水素処理用途や改質器用途に適しています。高圧水素用途には特別な評価と試験が必要です。

Q5：C-22部品にはどのような非破壊検査法が最も効果的ですか？

液体浸透探傷検査、超音波検査、X線検査はすべてC-22に有効です。渦電流試験は管用途に有効です。この合金のオーステナイト構造は、調整された磁粉探傷手順を必要とします。核封じ込め用途にはヘリウムリーク試験をお勧めします。

参考文献

• ハステロイ超合金 - Wikipedia
• ASTM B575 低炭素ニッケル-クロム-モリブデン合金標準仕様書
• 米国原子力規制委員会 - 高レベル廃棄物容器材料
• ISO 17945 金属材料-腐食試験ガイドライン