インコロイ825は、今日の要求の厳しい産業界にお いて、最も多用途で信頼性の高いニッケル・鉄・ クロム系超合金の一つです。このオーステナイト系合金は、酸化性、還元性両方の環境に対して卓越した耐性を発揮するため、従来のステンレス鋼では不十分な化学処理、石油・ガス処理、海洋用途に適しています。
インコロイ825とは?
インコロイ825は、過酷な腐食環境に耐えるように特別に設計されたニッケル-鉄-クロムのオーステナイト系合金です。その優れた機械的特性と広い温度範囲にわたる優れた耐食性により、弊社ではこの材料を超合金に分類しています。
この合金は、過酷な化学環境における標準オーステナイト系ステンレス鋼の限界に対処するために開発された。そのユニークな組成は、塩化物を含む溶液中で、応力腐食割れ、孔食、隙間腐食に対して優れた耐性を発揮します。
この材料は、1000°F (538°C)までの温度で構造的完全性を維持する一方、酸性とアルカリ性の両方の条件下で顕著な安定性を示します。この特性の組み合わせにより、インコロイ825は過酷な使用条件下で長期的な信頼性が要求される用途に非常に有効です。
インコロイ825の化学組成は?
インコロイ825の正確な化学組成は、その卓越した性能特性を決定します:
エレメント | 重量パーセント(%) | 機能 |
---|---|---|
ニッケル(Ni) | 38.0 - 46.0 | 一次オーステナイト安定剤、耐食性 |
クロム(Cr) | 19.5 - 23.5 | 耐酸化性、不動態化 |
鉄(Fe) | 最低22.0 | 基本要素、構造的安定性 |
モリブデン (Mo) | 2.5 - 3.5 | 耐孔食性および耐隙間腐食性 |
銅(Cu) | 1.5 - 3.0 | 耐酸性の低下 |
チタン(Ti) | 0.6 - 1.2 | 粒界安定化 |
カーボン(C) | 最大0.05 | カーバイド形成制御 |
マンガン (Mn) | 最大1.0 | 脱酸、硫黄コントロール |
ケイ素 (Si) | 最大0.5 | 脱酸 |
硫黄 (S) | 最大0.03 | 熱間加工性 |
アルミニウム(Al) | 最大0.2 | 脱酸 |
この注意深くバランスの取れた組成は、優れた加工性と溶接性を維持しながら、様々な腐食性媒体に対して最適な性能を保証します。
インコロイ825の機械的特性とは?
インコロイ825の機械的特性は、その優れた強度と延性を示している:
プロパティ | 価値 | テスト条件 |
---|---|---|
引張強度 | 最低 85 ksi (586 MPa) | 室温 |
降伏強さ(0.2%オフセット) | 最低 35 ksi (241 MPa) | 室温 |
伸び | 最低30% | 2インチ |
硬度 | 最大150HB | ブリネル |
密度 | 0.294 lb/in³ (8.14 g/cm³) | 20°C(68°F)の場合 |
融点 | 2500-2570°F (1371-1410°C) | ソリダス-リキダス |
弾性係数 | 28.3 × 10⁶ psi (195 GPa) | 室温 |
ポアソン比 | 0.32 | - |
熱伝導率 | 6.2BTU/hr・ft・°F(10.7W/m・K) | 20°C(68°F)の場合 |
熱膨張係数 | 7.8 × 10-⁶ in/in/°F | 68-200°F |
これらの特性は広い温度範囲にわたって安定しており、さまざまな運転条件下で安定した性能を発揮する。
インコロイ825の仕様について
インコロイ825は複数の国際規格と仕様に適合しています:
スタンダード | 指定 | 申し込み |
---|---|---|
ASTM | B163、B423、B424、B425、B564、B704、B705、B751、B775、B829 | さまざまな製品形態 |
アメリカ機械学会 | SB-163、SB-423、SB-424、SB-425、SB-564、SB-704、SB-705、SB-751、SB-775、SB-829 | 圧力容器 |
国連 | N08825 | 統一番号制度 |
DIN | 2.4858 | ドイツ標準 |
EN | 1.4858 | 欧州規格 |
日本工業規格 | NCF825 | 日本規格 |
NACE | MR0175/ISO 15156 | サワーサービスの用途 |
API | 6A | ウェルヘッドとクリスマスツリー設備 |
これらの仕様により、グローバルな製造基準における品質管理と材料のトレーサビリティが保証される。
インコロイ825は何の略ですか?
インコロイ825 "という呼称は、インコロイファミリーの命名規則に従っています。「インコロイ "は、スペシャル・メタルズ・コーポレー ションのニッケル-鉄-クロム合金の商標名であり、"825 "は このファミリーの中の特定の合金組成を示す。
800、800H、800HT、801のような他のインコロイグレードとは、番号の並びで区別されます。各番号は、特定の用途や使用条件に最適化された独自の化学組成を表しています。
インコロイ825は、高温および腐食性用途に設計されたニッケル基合金と鉄-ニッケル基合金の両方を含む、より広範な超合金ファミリーの一部であると認識しています。
インコロイ825相当材とは
インコロイ825と同様の特性を持つ国際的な同等材種がいくつかある:
スタンダード | 同等グレード | 国/地域 |
---|---|---|
インコネル | インコネル825 | アメリカ |
ハステロイ | - | 直接同等ではない |
カーペンター | カーペンター 825 | アメリカ |
ブイディーエム | VDM合金825 | ドイツ |
サンドビック | サンドビック 2RK65 | スウェーデン |
アウトカンプ | 654 SMO(一部) | フィンランド |
中国語 | NS142 | 中国 |
ロシア語 | 08Kh21N6M2T | ロシア |
日本語 | NW 6025 | 日本 |
これらの同等品は、組成が若干異なる場合があるが、同等の耐食性と機械的特性を維持している。
インコロイ825と316Lの違いは?
インコロイ825と316Lステンレス鋼を比較すると、性能に大きな違いがあることがわかる:
プロパティ | インコロイ825 | 316Lステンレス鋼 |
---|---|---|
ニッケル含有量 | 38-46% | 10-14% |
クロム含有量 | 19.5-23.5% | 16-18% |
モリブデン含有量 | 2.5-3.5% | 2-3% |
銅含有量 | 1.5-3.0% | なし |
耐塩化物性 | 素晴らしい | グッド |
温度限界 | 1000°F (538°C) | 800°F (427°C) |
コスト | より高い | より低い |
溶接性 | 素晴らしい | 素晴らしい |
耐応力腐食割れ性 | スーペリア | 中程度 |
耐孔食性 | スーペリア | グッド |
インコロイ825は、塩化物環境と高温用途で優れた性能を発揮し、重要な用途でその割高なコストを正当化します。
インコロイ825の用途
インコロイ825は、その優れた耐食性により、様々な産業で幅広く使用されています:
化学処理産業: 硫酸処理装置、リン酸製造システム、有機酸処理部品などに広く採用されています。酸化性酸および還元性酸の両方に対する合金の抵抗はそれに複雑な化学環境のための理想をします。
石油・ガス部門 硫化水素や塩化物環境に対するインコロイ825の耐性は、ダウンホール・チューブ、坑口部品、海中機器に恩恵をもたらします。この材料は、サワーガス用途や海水注入システムで信頼性の高い性能を発揮します。
マリン・アプリケーション: 海水配管システム、熱交換器、海上プラットフォーム部品は、この合金の海水腐食や海洋大気条件に対する優れた耐性を利用しています。
発電: 蒸気発生器チューブ、熱回収システム、排煙脱硫装置は、インコロイ825の高温安定性と耐食性に依存しています。
汚染防止: スクラバーシステム、煙突ライナー、排ガス制御装置は、合金の酸性凝縮水や高温酸化に対する耐性の恩恵を受けている。
インコロイ825の分類とは
インコロイ825の分類システムは複数のカテゴリーを包含している:
分類タイプ | カテゴリー | 詳細 |
---|---|---|
合金システム | ニッケル-鉄-クロム | オーステナイト系超合金 |
結晶構造 | オーステナイト系 | 面心立方 |
腐食分類 | スーパーオーステナイト | 耐食性の向上 |
温度分類 | 中間温度 | 最高1000°F (538°C) |
NACE分類 | MR0175準拠 | サワーサービスの承認 |
溶接性 | 容易に溶接可能 | 予熱不要 |
製作 | 素晴らしい | 標準的な金属加工の実践 |
熱処理 | ソリューションアニール | 1850-1950°F (1010-1066°C) |
この包括的な分類は、エンジニアが特定の用途に適切な材料を選択するのに役立ちます。
インコロイグレード
一般名 | UNS番号 | 主要組成(wt%) | 主要物件 | 代表的なアプリケーション |
---|---|---|---|---|
インコロイ800 | N08800 | Ni 30-35%, Cr 19-23%, Fe≥39.5%, C≤0.1% | 耐酸化性、耐浸炭性、高クリープ強度 | 炉部品、熱処理設備 |
インコロイ800H | N08810 | Ni 30-35%、Cr 19-23%、Fe ≥39.5%、 c 0.05-0.10% (高炭素) | クリープ破断強度の向上 (>550°C) | 石油化学リアクター、ラジアントヒーター管 |
インコロイ800HT | N08811 | Ni 30-35%、Cr 19-23%、Fe ≥39.5%、C 0.06-0.10%、 Ti/Al ≥0.85% | ストレスラプチャーに最適化された優れた高温安定性 | 水蒸気改質装置、エチレン炉 |
インコロイ825 | N08825 | Ni 38~46%、Cr 19.5~23.5%、Fe 22%以上、Mo 2.5~3.5%、Cu 1.5~3.0%、Ti 0.6~1.2% | 耐酸性(H₂SO₄、H₃PO₄)、耐孔食性、耐応力腐食割れ性(SCC) | 化学処理、海水冷却システム |
インコロイ925 | N09925 | Ni 42-46%、Cr 19.5-22.5%、Fe ≥22%、Mo 2.5-3.5%、Cu 1.5-3.0%、 Ti 1.9-2.4% | 時効硬化性高強度、耐硫化物応力割れ性 | 石油・ガス用ダウンホールツール、バルブ、ファスナー |
インコロイ20 | N08020 | Ni 32-38%、Cr 19-21%、Fe ≥35%、Mo 2-3%、 銅 3-4%Nbスタビライザー | 耐硫酸性、炭化物の析出が少ない。 | 製薬用リアクター、酸処理装置 |
インコロイ25-6Mo | N08926 | Ni 24-26%、Cr 19-21%、Fe ≥45%、 モ 6-7%銅0.5~1.5%、窒素0.15~0.25% | 極端な耐孔食性/耐クレバス腐食性 (PREN >45) | 海水淡水化、排煙スクラバー |
インコロイ27-7Mo | S31277 | Ni 26-28%、Cr 20.5-23%、Fe ≥40%、 モ6.5-8%銅0.5-1.5%、 N 0.3-0.4% | 最高の耐孔食性(PREN >49)、耐海水性 | オフショアプラットフォーム、船舶用熱交換器 |
インコロイ28 | N08028 | ニ30-34%、 Cr 26-28%Fe≧39%、Mo 3-4%、Cu 0.6-1.4% | 耐熱硫酸、耐塩化物SCC | 硫酸濃縮装置、酸洗槽 |
インコロイ31 | N08031 | Ni 30-32%、Cr 26-28%、Fe 45%以上、Mo 6-7%、Cu 1.0-1.4%、N 0.15-0.25% | 耐酸化性と耐還元性のバランス、高い延性 | パルプ/紙消化槽、汚染防止システム |
インコロイ330 | N08330 | Ni 34-37%, Cr 17-20%, Fe ≥42%, Si 1-2%, Mn 1-2% | 耐熱サイクル性、1150℃での低クリープ性 | 工業炉マッフル、バーナーノズル |
主な略語
-
PREN:耐孔食性等価数(PREN = %Cr + 3.3×%Mo + 16×%N)。
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SCC:応力腐食割れ。
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国連:統一番号制度。
注釈
-
温度限界:ほとんどのグレードは550~1100℃まで強度を保持する(例:800HT:815℃)。
-
製作:TIG/GTAWによる溶接が可能。時効硬化性鋼種 (925など)は溶接後の熱処理が必要。
-
規格:ASTM B409(板)、B423(管)、B424(棒)、ASME SB-409(圧力容器)。
インコロイ825は溶接できますか?
インコロイ825は、通常の溶接プロセスで優れた 溶接性を示します。この合金は予熱を必要とせず、熱影響部での耐食性を維持します。
推奨される溶接手順:
- ガス・タングステン・アーク溶接 (GTAW/TIG)
- ガス・メタル・アーク溶接(GMAW/MIG)
- 被覆アーク溶接(SMAW)
- サブマージアーク溶接(SAW)
フィラーメタルの選択: 最適な溶接金属特性を得るために、ERNiCrMo-3 (AWS A5.14)または同等の溶加材を推奨する。フィラーの組成は、耐食性を維持するために母 材と一致させる必要がある。
溶接後の処理: 1850-1950°F(1010-1066°C)で溶体化焼鈍を行い、その後急冷することで、耐食性と機械的特性が最適化される。
インコロイ800は825より優れていますか?
インコロイ800と825の性能比較から、それぞれの用途が明らかになった:
インコロイ800は、2100°F (1149°C)までの高温酸化性環境に優れ、炉部品や熱処理治具に適している。しかし、水系環境での耐食性にはまだ限界があります。
インコロイ825は、過酷な化学環境において優れた耐食性を発揮するため、高温性能を若干犠牲にしています。銅の添加は、還元性の酸や塩化物溶液での 性能を著しく向上させます。
化学処理用途では、インコロイ825が優れている。高温構造用途では、インコロイ800系合金の方が優れた性能を発揮します。
2025年の世界市場価格
インコロイ825の現在の世界価格は、市場力学と原料コストを反映している:
地域 | 価格帯(米ドル/kg) | 市場要因 |
---|---|---|
北米 | $25-35 | 安定した需要、現地生産 |
ヨーロッパ | $28-38 | 環境規制、高い需要 |
アジア太平洋 | $22-32 | 製造拠点、競争力のある価格設定 |
中東 | $26-36 | 石油・ガス需要、輸入依存 |
南米 | $24-34 | マイニング用途、為替変動 |
アフリカ | $27-37 | 供給制限、輸入コスト |
価格は、製品形態、数量、仕様、納品条件によって異なる。通常、長期契約はより良い価格安定性を確保する。
インコロイ825の利点
インコロイ825のユニークな利点は以下の通りである:
優れた耐食性: 酸化性、還元性両環境において、従来のステンレス鋼を凌ぐ卓越した性能を発揮します。
温度安定性: 1000°F(538°C)まで構造的完全性と耐食性を維持。
優れた加工性: 特別な注意を払わなくても、標準的な金属加工方法が適用される。
溶接性: 予熱が不要で、熱影響部での特性を維持。
耐応力腐食割れ性: 塩化物環境において卓越した性能を発揮。
長寿命: メンテナンス・コストと交換コストの削減は、初期の材料費を相殺する。
汎用性がある: 複数の腐食環境に対応する単一合金のソリューション。
製造工程
インコロイ825の製造工程は、高度な冶金技術を伴う:
原材料の準備: 高純度の原料は、精密な組成管理を達成するために、入念な選別と調製が行われる。
溶融プロセス: 真空誘導溶解(VIM)に続く真空アーク再溶解(VAR)またはエレクトロスラグ再溶解(ESR)は、均質な組成を保証し、不純物を除去します。
ホットワーキング: 2000~2100°F(1093~1149℃)の温度での鍛造または圧延による初期破壊は、適切な結晶粒組織を発達させる。
冷間加工: 制御された冷間還元は、機械的特性と寸法精度を向上させる。
ソリューション・アニーリング: 1850~1950°F(1010~1066℃)で熱処理を行い、その後急冷することで、ミクロ組織と特性が最適化される。
最終処理: 機械加工、表面仕上げ、品質管理試験により、仕様への適合性を確保する。
品質保証: 化学分析、機械試験、腐食試験を含む総合的な試験により、材料特性を検証します。
UAE調達ケーススタディ
アブダビの大手石油化学コンビナートでは、新しい硫酸アルキル化装置用に耐腐食性の配管が必要だった。この設備は1日当たり5万バレルを処理し、安全性と環境への配慮から並外れた信頼性が要求されます。
プロジェクトの要件:
- 様々な直径のシームレス・パイプ2,500メートル
- 動作温度180°C
- 硫酸濃度:98%
- 25年の設計寿命
- NACE MR0175への適合が必要
素材選択プロセス: 当初の仕様では316Lステンレ ス鋼が採用されていましたが、腐食モデ ルでは性能が不十分でした。私たちは、模擬使用条件での実験室試験に基 づいてインコロイ825を推奨した。
調達の詳細 総材料費:$280万米ドル 納期スケジュール:16週間 品質要求100%超音波テスト、PMI検証 設置完了:Q2 2024
パフォーマンス結果: 18ヶ月の運転後、点検の結果、著しい腐食は見られず、この材料選択の妥当性が証明された。顧客は、頻繁な交換を必要とする代替材料と比較して、プラントの耐用年数で$5百万ドルの節約になると見積もっている。
よくある質問
1.インコロイ825の最高使用温度は?
インコロイ825は耐食性を維持したまま、1000°F (538°C)までの温度で連続使用が可能です。断続使用では、1100°F (593°C)までの温度に耐えることができます。これらの温度以上では、インコロイ800Hやインコネル625のような高温合金の検討をお勧めします。
2.インコロイ825は海水に使用できますか?
はい、インコロイ825は孔食や隙間腐食を含む海水腐食に対して優れた耐性を示します。また、銅を含有することにより、微生物学的腐食(MIC)に対する保護効果もあります。この合金は、自然海水と処理海水システムの両方で良好な性能を発揮します。
3.インコロイ825製品の一般的なリードタイムはどのくらいですか?
板材、薄板、棒材などの標準品は通常8~12週間の納期が必要です。特注鍛造品や特殊な形状は12~16週間を要する場合があります。需要が高い時期やサプライチェーンが混乱する時期には、リードタイムが延びることがあります。重要な用途については、早めの計画と予測をお勧めします。
4.水素中でのインコロイ825の性能は?
インコロイ825は水素脆化に対して良好な耐性を示し、中程度の圧力と温度までの水素含有環境では良好な性能を示します。高圧水素用途では、特定の使用条件に基 づく追加評価が必要となる場合があります。インコロイ825は、多くの水素処理用途の要求を満たしています。
5.インコロイ825に必要な溶接後熱処理は?
耐食性を最大にするためには、1850~1950°F (1010~1066℃)で溶体化処理した後、急冷することを推奨します。しかし、多くの用途では、インコロイ825の 性能を著しく劣化させることなく、溶接ままの状 態で使用することができます。その判断は、使用条件と設計要件によります。