ニモニック合金75 (UNS N06075/ W.Nr. 2.4951/ 2.4630)

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ニモニック合金75 (UNS N06075/ W.Nr. 2.4951/ 2.4630)

商品説明

Nimonic®(ニモニック)合金75は、固溶強化型の堅牢なニッケルクロム超合金で、優れた耐酸化性と耐スケーリング性を有し、適度な高温強度と非常に優れた加工性を備えています。最大クリープ強度よりも耐酸化性と成形性が重視される炉部品、ガスタービン補助部品、機械加工シート/プレート用途に最適です。

NIMONIC® 75とは?

ニモニック75(UNS N06075;EN 2.4630/2.4951;商品名にはNimonic® 75、Alloy 75、Haynes® 75などがある)は、もともと初期のジェットエンジン/タービン部品用に1940年代に開発されたニッケルクロム基合金である。80/20 "のNi-Cr系合金で、チタンと炭素の添加を制御することで、適度な強度と耐酸化性を向上させています。この合金は主に、酸化性雰囲気で高温になる部品に板、帯、鍛造の形で使用されますが、時効硬化性超合金のような最高のクリープ/破壊強度は必要としません。

化学組成

以下の表は、一般的に公表されている組成の範囲をまとめたものである。 ニモニック75 そして ニモニック80A (wt.%)。これらは、生産者が使用する典型的な組成ウィンドウである。バッチ固有の分析については、常にサプライヤー証明書(CoA)で確認すること。

エレメント ニモニック75(代表値:%) ニモニック80A(標準重量%)
ニッケル(Ni) バランス(~≧70~78%) バランス(~≧70~78%)
クロム(Cr) 18.0 - 21.0 18.0 - 21.0
鉄(Fe) ≤ 5.0 ≤ 5.0
チタン(Ti) 0.6 - 1.2 0.6 - 1.4
アルミニウム(Al) トレース-0.6 0.6 - 1.2
カーボン(C) 0.08 - 0.15 0.05 - 0.15
マンガン (Mn) ≤1.0 ≤1.0
ケイ素 (Si) ≤1.0 ≤1.0
銅(Cu) トレース トレース
その他(Co、Nbなど) 微量レベル 微量レベル

(出典:テクニカル・データシートおよびメーカーの表 - 範囲は製造所/規格によって異なるため、CoAで確認すること)

注:80Aと75の決定的な組成の違いは 意図的アルミニウム を添加することで、γ′析出(Tiを含む)を促進し、時効硬化能と高い高温強度を与える。

材料特性

プロパティ 代表値/範囲
密度 8.37 g-cm-³ (8370 kg-m-³)
溶解範囲 ≈ 1340-1380 °C
引張強さ(焼きなまし) ~700-850 MPa (公表範囲は製品形態によって異なる)
降伏強さ(焼きなまし) ~285-445 MPa (温度と形状による)
伸び(50mm単位) ~30-40% (焼鈍状態で良好な延性)
硬度 中程度。ひずみ硬化が可能。ロックウェルとBHNは調質によって異なる。
標準使用温度 600-700 °Cまで 連続使用では、短時間のエクスカージョンはより高い。
耐酸化性 1000℃までの酸化性雰囲気に優れている(多くの鋼と比較して表面スケーリングが低い)。
加工性 アニール処理により優れた成形性と溶接性が得られ、シート成形によく使用される。

注釈 公表されている特性値は、供給元、製品形状(線材、板材、棒 材)、熱処理によって異なる。最終的な設計限界については、メーカーのデータシートを使用してください。Special Metals/ATI/Haynesのデータシートは、引き続き権威ある出発点です。

規格と呼称

この合金の一般的な相互参照と規格:

  • UNS N06075 - ユニバーサル(UNS)識別子。

  • EN / W.Nr.2.4630および2.4951 - データシートで報告されている欧州の材料番号。EN指定はしばしばNiCr20Tiと表示される。

  • 商号/サプライヤー:Nimonic® 75 (Special Metals)、Haynes® 75 (Haynes International / alternative formulation)、ATI-75、Alloy 75、Nicrofer 7520 (一部のサプライヤーラベル)。必ず製造者のMTCと正確なスペックを確認してください。

ニモニック75の用途は?

ニモニック75は、耐酸化性、適度な高温強度、良好な成形性という独自のバランスを持つため、一般的にこの用途に選ばれている:

  • ガスタービン付帯部品 (ケーシング、シュラウド、燃焼サポート)では、酸化スケーリングが懸念されるが、究極クリープ強度は主要な要因ではない。

  • 工業炉部品 酸化性雰囲気や熱サイクルに繰り返し曝される熱処理設備。

  • 航空宇宙用加工部品 (シート成形部品、一部のニッチではファスナー)では、溶接と成形に加えて耐熱性が必要とされる。

  • 原子力および実験用高温装置 長期酸化下でも安定した表面を必要とする。

この合金の成形性(シート/ストリップ)と溶接性は、しばしば複雑な熱処理を必要とする時効硬化性超合金に比べ、経済的な製造を可能にする。

NIMONIC 75に相当するものは?

正確な「等価物」は、どの特性(化学、引張、酸化)が重要かによって異なる。典型的な等価物、あるいはそれに近いもの:

  • ヘインズ® 75 / ATI-75 / アロイ75 - データシートには、商業的に同等の組成と性能が記載されている。

  • EN NiCr20Ti / 2.4630 - エンジニアリング調達によく使われるヨーロッパの呼称。

  • ニモニック75とアロイ600を酸化面で比較した文献もある。しかし、ニモニック75はTiを含み、バランスが微妙に異なるため、代替には注意が必要である。

バイヤーの指導 部品の管理コード(UNS/EN)、機械的特性要件、および熱処理/時効に関する制約を確認せずに、互換性があると決めつけないでください。

熱処理、成形、溶接

アニール/溶体化処理: 一般的な慣習は ~1050-1052 °C 短い浸漬時間(シート:5~10分、棒:30~60分)の後、空冷すると、焼鈍された延性のある状態になり、成形や溶接の前に推奨される。

熱い作業範囲: ~1220-950 °C (推奨される熱間加工ウィンドウ)で、下流の加工に応じて適切な冷却/急冷を行う。

冷間加工/焼き入れ: 多くの強度増加は、析出硬化よりもむしろ冷間変形によって達成される。スプリングテンパーは、冷間加工と応力除去(典型的な応力除去は0.5~1時間で450~470℃)によって達成される。

溶接: 溶接前の冷間加工による割れを避けるため、 溶接前には通常、焼鈍が行なわれる。溶接前には通常、冷間加工前の割れを避けるため に焼鈍を行なう。適合するフィラーを使用し、使 用温度および圧力要件に適合した溶接手順に従ってく ださい。

検査の注意事項 高温サイクル中の結晶粒の成長や、汚染された雰囲気で使用される表面の浸炭やスケールに注意すること。溶接後の熱処理と、重要なロットの化学分析を推奨する。

実用上の違いニモニック75 vs ニモニック80A

どちらもニモニック・ファミリーの一員だが、強調点が異なる:

  • ニモニック75Ti/Cを添加した固溶強化Ni-Crで、耐酸化性、成形性、~600~700℃までの適度な強度を重視。シート部品や炉の用途に適している。

  • ニモニック80A 化学的性質が異なる(Al/Tiやその他の強化元素が多い)ため、一般的に強度と耐クリープ性が高く、熱処理が可能な場合もある。

調達では 75 酸化性+成形性なら 80A 部品が高温でより高い持続荷重能力を必要と する場合。重要な部品については、公称組成だけでな く、供給業者のデータシートに記載されているクリープ 破裂データを比較すること。

ニモニック75の一般的な製品形状、サイズ、重量

以下は、典型的なフォームと代表的なものである。 ウェイト 密度から計算 8.37 g/cm³ (8370kg/m³)。輸送重量を見積もる場合、または価格/kgを1個あたりのコストに変換する場合は、これらを使用してください。

丸棒 - 1メートルあたりの重量(kg/m)

直径 (mm) 体重(kg/m)
6 0.2367
10 0.6574
12 0.9466
16 1.6829
20 2.6295
25 4.1086
32 6.7316
40 10.5181
50 16.4345
60 23.6656
80 42.0722
100 65.7378

(密度8.37 g/cm³で計算 - 値は四捨五入) - ソース密度参照。

シート/厚板 - 厚さによるm²当たりの重量

厚さ(mm) 1m²あたりの重量(kg)
0.5 4.185
1.0 8.370
1.5 12.555
2.0 16.740
3.0 25.110
4.0 33.480
6.0 50.220
8.0 66.960
10.0 83.700

(kgあたりのシート価格をm²あたりのシート価格に換算するのに便利)。密度の出典

2025 世界の価格比較

特殊ニッケル合金の価格は頻繁に変動します(原料ニッケル市況、合金サーチャージ、在庫、MOQ、形状がすべて重要です)。以下の表は、最近のサプライヤーと市場のレポートをまとめたものです(範囲は、一般的な製品形態における2024-2025年の典型的なFOBまたはサプライヤーの見積もり範囲を反映しています。)

地域 標準的な範囲(USD/kg) 備考/出典
アメリカ(国内供給) ~$28 - $90 / kg (形態に依存。バーや小規模な工業用地はハイエンド) 国産の航空宇宙/適格な材料と少量はより高い。
ヨーロッパ ~$35 - $92 / kg (航空宇宙/低ppm不純物の認定を受けている場合はより高い) より厳しいスペックとテストが価格を押し上げる可能性がある。
中国(FOB/貿易) ~$15 - $80 / kg (広範なスプレッド:商品取引掲示は競争力のある低価格のオファーを示すが、より高いレベルでは資格のある/熱処理された材料を示す)。 MTCとトレーサビリティを確認すること。
ディストリビューター・オンラインリスト/最近のマーケット投稿 シート/バー: $28-$48 / kg; プレミアム航空宇宙棒 $70-$100+ / kg.

何がスプレッドの原動力なのか: ロットサイズ、形状(線材/板材/棒材)、認 証(航空宇宙/NDT/MTC)、表面仕上げ、現在のニッ ケルメタルサーチャージ。重要な部品に ついては、材料証明書と工程記録を要求する。

調達と検査に関するアドバイス

  1. 常に正確な呼称を指定する (UNS N06075 / EN 2.4630またはサプライヤー・ブランド)に加え、必要な機械的特性値と熱処理。一般名はミスマッチを招きます。

  2. 完全なMTC(ミルテスト証明書)を要求する 化学分析とヒートナンバートレーサビリティを示す。TiとCが期待する範囲内であることを確認する。

  3. 部品がセーフティクリティカルな場合の場合、意図した温度/時間でのクリープ/破 壊または応力-破断のデータが必要となる。サプライヤーはデフォルトで室温の引張データしか提供しないことがある。

  4. MOQの低いオンライン・オファーに注意多くの中国のマーケットプレイスでは、kgあたりの価格が非常に低く表示されていますが、熱処理やトレーサビリティが証明されていません。常に工場の能力と検査記録を確認すること。

  5. 表面仕上げとスケーリング限界の指定 高温で酸化するような用途の場合 - 繰り返し酸化が激しい場合は、保護雰囲気やコーティングを推奨する加工業者もある。

よくあるご質問

1.ニモニック75の主な用途は?
耐酸化性と成形性が優先されるガスタービン、工業炉、熱処理装置用の板/プレートおよび加工部品。

2.ニモニック75は溶接できますか?
はい、焼鈍すれば、適切なニッケル系溶加材と 適格な手順で溶接できます。用途によっては、溶接後の焼鈍を推奨する。

3.最高連続使用温度は?
使用温度範囲は、通常、連続使用で最高600~700℃である。

4.熱処理して強度を増すことはできますか?
ニモニック75は主に固溶強化型であり、冷間加工によって強化されることが多い。

5.化学組成は?
Ni balance; Cr 18-21%; Ti 0.2-0.6%; C 0.08-0.15%; Fe ≤5%; Si, Mn 各 ≤1%; Cu ≤0.5%。MTCで確認。

6.ニモニック75はニモニック80Aと同じですか?
80Aは一般に高温でのクリープ強度が高く、75Aは成形性と耐酸化性が高い。必要な機械的寿命/サイクル寿命に基づいて選択する。

7.調達のために在庫はどのように指定されるべきか?
UNS/EN呼称、製品形状、熱処理条件、要求される機械的特性、MTCレベル、NDT要件を明記すること。

8.典型的な密度?
8.37 g/cm³(≒8370kg/m³)。重量やコストの換算に便利。

9.ニモニック75は冷間成形できますか?
焼なまし状態では成形性は良いが、加工硬化が早い。

10.経済的か?
高強度で時効硬化性の超合金と比較すると、ニモニッ ク75は酸化に敏感なシート/成形部品ではコスト効 率が良いが、特殊ニッケル合金であるため、kg当 たりのコストは鋼よりもかなり高いままである。市場価格は地域や認証によって大きく異なる。

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