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:
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UNS N06075 - ユニバーサル(UNS)識別子。
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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。
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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:
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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。
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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。
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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。
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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:
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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。
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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。
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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:
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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。
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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 |
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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
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。