ハステロイC-4は、低炭素のニッケル・クロム・モリブデン系超合金で、その優れた特性で知られています。 微細構造の安定性 塩化物による孔食や隙間腐食に耐える一方で、塩酸や硫酸を含む酸化性酸や還元性酸にも卓越した耐性を発揮します。当社では MWalloys は、板、棒、ロッド、コイル、ワイヤー、パイプ、溶接消耗品など、最もアグレッシブな化学プロセス向けにカスタムC-4を供給しています。
アロイC-4とは？
合金C-4 (UNS N06455, EN 2.4610)は、以下のような合金です。 最もミクロ構造的に安定 一般的なNi-Cr-Mo系材料の一つで、溶接熱影響部の「鋭敏化」に耐えるように開発された。粒界攻撃につながる粒界析出物がなく、過酷な化学環境にも耐える。
ハステロイ®合金C-4 (UNS N06455) 全仕様とパラメータ
| カテゴリー | プロパティ | 価値／仕様 | 注意事項 |
|---|---|---|---|
| 化学組成 | ニッケル（Ni） | バランス（≧59%） | 主成分 |
| クロム（Cr） | 14.0-18.0% | 耐酸化性 | |
| モリブデン (Mo) | 14.0-17.0% | 還元性媒体中での耐食性 | |
| 鉄（Fe） | ≤3.0% | スタビライザー | |
| チタン（Ti） | ≤0.70% | 粒界安定剤 | |
| カーボン（C） | ≤0.015% | 感作を最小限に抑える低炭素 | |
| マンガン (Mn) | ≤1.00% | ||
| ケイ素 (Si) | ≤0.08% | ||
| コバルト | ≤2.0% | ||
| 硫黄 (S) | ≤0.03% | ||
| リン (P) | ≤0.04% | ||
| 物理的性質 | 密度 | 8.64-8.94 g/cm³ | |
| 溶解範囲 | 1325-1380°C (2417-2516°F) | ||
| 熱伝導率 | 10.1-11.4 W/m-K | 100℃にて | |
| 熱膨張係数 | 10.3-13.3 μm/m-°C | 20～100℃の範囲 | |
| 弾性係数 | 210-211 GPa | 20℃にて | |
| 電気抵抗率 | 1.24-1.25 μΩ-m | 20℃にて | |
| 機械的特性 | 引張強さ（RT） | ≥690MPa以上 分 | アニール/溶液処理 |
| 降伏強さ（0.2%オフセット、RT） | ≥275～310MPa以上 分 | ||
| 伸び（RT） | ≥40% 分 | ||
| 硬度 | ≤200 HB | ブリネル；アニール状態 | |
| 熱特性 | 連続使用限度 | ≤400℃以下 | 長期腐食サービス |
| 短期的な安定性 | 650-1040°C (1202-1904°F) | 老化による脆化が起こりにくい | |
| 応力破断強度 (600°C) | ~40 MPa | 1,000時間 | |
| 耐食性 | 還元媒体（H₂SO₄、HCl、H₃PO₄）。 | 素晴らしい (例：沸騰 65% H₂SO₄での低腐食) | |
| 酸化媒体（HNO₃、混合酸） | グッド (中濃度までの硝酸に耐える） | ||
| ハロゲン化物（Cl-、海水、塩水） | 例外的 (耐孔食性、耐SCC性、耐隙間腐食性） | ||
| 有機酸（CH₃COOH、無水酢酸） | スーペリア | ||
| 製作 | ホットワーキング | 1080～900°C（1976～1652°F）、急冷 | 溶液アニーリング |
| ソリューション・アニーリング | 1065～1200℃（1950～2190°F）、急速冷却 | 水/空気クエンチ | |
| 溶接 | ERNiCrMo-11フィラーを使用したGTAW/GMAW 低入熱(インターパス≤150°C) |
溶接前のクリーニングは不可欠 | |
| 機械加工 | チャレンジング (超硬工具を使用、低速/高送り） | 高い加工硬化率 | |
| 国際基準 | バー/ロッド | ASTM B574, ASME SB-574 | |
| プレート/シート/ストリップ | ASTM B575, ASME SB-575 | ||
| シームレス/溶接チューブ | アストムB619/B622/B626, ASME SB-619/SB-622/SB-626 | ||
| 鍛造品/継手 | ASTM B564, ASME SB-564 | ||
| アプリケーション | 化学処理 | リアクター、熱交換器、酸再生プラント | |
| 排煙脱硫（FGD） | スクラバー、ダクト、ダンパー | ||
| 電気めっき/酸洗 | タンク、ヒーター、備品 | ||
| 核燃料再処理 | 塩素化リアクター、廃棄物処理システム |
🔑 主な注意事項と変動要因
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組成限界:
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C、Si、Feが低く、Wが含まれていないことは、熱安定性（650～1040℃）と鋭敏化耐性にとって重要である。
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Ti (≤0.7%)は、溶接部の粒界炭化物析出を抑制する。
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物件の不一致:
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密度/熱伝導率:わずかなばらつき（8.64～8.94g/cm³；10.1～11.4W/m・K）は、加工方法と試験温度に起因する。
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機械的強度:引張／降伏の最小値はASTM保証値であり、一般的な業界レポートではより高い値が示されている（例えば、UTSは最大795MPa）。
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腐食性能ハイライト:
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酸のブレンド:バランスのとれたCr/Moにより、HCl/HNO₃混合液や汚染された鉱酸に対して独自の耐性を持つ。
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溶接の完全性:C含有量が低いため、溶接状態での粒界腐食を防止。
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製造上の制約:
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熱処理:脆化を防ぐため、硫黄を含む雰囲気（燃料中に0.1% S以上）は避けること。
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熱暴露:150℃を超える用途では応力除去溶接を行 う。
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💎 概要:Hastelloy® C-4は、還元・酸化の激しい環境(高温の酸、塩化物など)で優れた耐熱性(1040℃以下)を発揮します。低炭素のNi-Cr-Moマトリックスにより、鋭敏化することなく溶接が可能であり、化学、原子力、公害防止機器に不可欠な材料です。原子力／航空宇宙用グレードについては、ASTM B574/B575を補足試験付きでご指定ください。
ハステロイC-4 世界価格比較 (USD/kg & CNY/kg)
| 製品形態 | 中国 | ヨーロッパ | 米国 | インド |
|---|---|---|---|---|
| プレート | $21.4-67.6 USD/kg 155～490元/kg |
$38.6-44.8 USD/kg 280～325元/kg |
$34.5-41.4 USD/kg 250～300元/kg |
$20.7-27.6 USD/kg 150～200元/kg |
| バー/ロッド | $24.3-39.9 USD/kg 176～289元/kg |
$41.4-48.3 USD/kg 300～350元/kg |
$37.9-44.8 USD/kg 275～325元/kg |
$22.1-31.0 USD/kg 160～225元/kg |
| コイル | $26.2-31.0 USD/kg 190～225元/kg |
$44.8-51.7 USD/kg 325～375元/kg |
$41.4-48.3 USD/kg 300～350元/kg |
$24.8-34.5 USD/kg 180～250元/kg |
| ワイヤー | $29.0-34.5 USD/kg 210～250元/kg |
$48.3-55.2 USD/kg 350～400元/kg |
$44.8-51.7 USD/kg 325～375元/kg |
$27.6-37.9 USD/kg 200～275元/kg |
🔎 主な見解と市場促進要因
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地域別価格帯
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アジア（中国・インド）:競争力のある国内生産（例：上海葉沃、国二重工）と低い物流コストによる低価格。
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ヨーロッパ＆アメリカ:40-60%のプレミアムは、厳格な認証（ASTM/ASME/AMS）、輸入関税、およびコンプライアンス・コストに起因する。
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商品フォーム・プレミアム
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ワイヤー > コイル > バー > プレート:加工が複雑なため、コストが高くなる（例えば、ワイヤーは多段階の冷間伸線が必要）。
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コイル:連続圧延/表面処理により厚板よりは高いが、ワイヤーよりは低い。
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ボリュームディスカウント
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中国:100kg以上のご注文で5-10%割引（例：コイルが150円/kgに下がる）。
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欧州/米国:固定的なコンプライアンス諸経費のため、割引は限定的（1トン超は3～5%）。
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地域の特徴
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インド:輸入依存（中国産中間原料に依存）のため、価格が表示範囲を超える場合がある。
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ヨーロッパ:ドイツブランド（W.Nr.2.4610）は、原子力/航空宇宙仕様の8-12%プレミアムを指令する。
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C-4を選ぶ理由
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HAZの安定性： 溶接後も粒界析出物が発生しにくく、感作リスクを低減。
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耐酸性： 塩酸および硫黄環境において合金C-276を上回る性能を発揮。
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高温サービス： 1,038℃まで機械的完全性を維持。
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汎用性がある： 鍛造、溶接、クラッドの各形状があり、設計の自由度が高い。
合金C-4の製造と成形
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ホットワーキング： 鍛造または圧延は955～1,177 °Cの間で行なう。
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冷間加工： その後、1066 °C で 10～30 分間の溶体化焼鈍を行い、急冷する。
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溶接： ENiCrMo-7電極またはERNiCrMo-7ワイヤーに適合。溶接後アニールなしでも良好な溶接性が得られる。
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機械加工性： 中程度。剛性の高い工具を使用し、適度な速度で加工硬化を管理する。
類似合金との比較
| 特徴 | C-4 | C-276 | G-30 |
|---|---|---|---|
| Cr-Mo含有量 | 14-18 % Cr, 14-17 % Mo | 16 % Cr, 16 % Mo | 30 % Cr、5.5 % Mo |
| HAZ感作性 | 非常に低い | 中程度 | 非常に低い |
| HCl耐性 | 素晴らしい | グッド | 中程度 |
| 最高使用温度 | 1,038 °C | 982 °C | P₂O₅で250℃。 |
溶接実習
用途 GTAW/GMAW をENiCrMo-7で使用する。一般的な用途では、溶接後の焼鈍は必要ないが、極端な 酸性条件では溶体化処理が有効である。
よくある質問
1. なぜハステロイC-4は溶接後の組織が安定していると考えられるのですか？
ハステロイC-4は、高熱下でも粒界析出(M₆C 相やシグマ相など)を起こしにくいため、鋭敏化を心配することなく溶接が可能です。この安定性により、C-276やステンレス鋼でよく問題となるHAZでの粒界腐食を最小限に抑えることができます。
2. C-4はどのような酸や腐食環境に耐えられるのか？
塩酸、硫酸、蟻酸、酢酸などの酸化性酸、還元性酸、塩化物を含む雰囲気、海水にも耐性を維持します。その耐食性は多くのNi-Cr-Mo合金を凌ぐことが、厳しい試験で証明されています。
3. 可能 ハステロイ C-4 高温でも劣化せずに使えるのか？
はい。C-4は、1,038℃まで構造安定性と延性を保持します。649～1,038℃の範囲で長時間暴露しても、有害な金属間化合物（シグマやミューなど）を形成しません。
4. そうなのか？ ハステロイ C-4 応力腐食割れ（SCC）の影響を受けやすい？
No.ハステロイC-4は、塩化物誘起応力腐食割れ （SCC）に対して優れた耐性を示し、ステンレス鋼 が破損するような応力腐食環境では日常的に 指定されている。
5. C-4の性能を確保するためには、どのように溶接すべきでしょうか？
推奨される慣行には、以下のものが含まれる。 ERNiCrMo-7フィラーを使用したGTAW/GMAWを維持し、溶接前の清浄度を確保する。溶接後の焼鈍は、溶接組織が安定しているため、一般に不要である。
6. なぜC-4は機械加工や成形が可能なのか？
C-4はステンレス鋼よりも加工硬化が早いが、剛性の高い金型と制御された速度を使用することで、かなり機械加工が可能である。さらに、熱間鍛造（955-1,177 °C）や冷間成形でも耐食性を損ないません。必要な場合は、固溶化熱処理（1,066 °C、水焼入れ）により延性を回復させることができる。.
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