ASTM B521グレードR05200 タンタル管:シームレス・溶接管の優れた耐食性
ASTM B521グレードR05200 タンタル管の概要
ASTM B521グレードR05200は、シームレスおよび溶接タンタル管を規定する規格です。純タンタル(商業純タンタル、R05200)を用い、優れた耐食性、高温強度、生体適合性を備えた配管部材を提供します。化学プロセス配管、熱交換器、分析装置、医療機器、航空宇宙用流体ラインなど、極めて腐食性の高い流体や高純度が求められる流体の移送に使用されます。
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 16.65 g/cm³ |
機械的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| ヤング率(弾性係数) | 20.0 °C | 186 GPa | – |
| ポアソン比 | 20.0 °C | 0.34 | – |
| せん断弾性係数 | 23.0 °C | 69 GPa | タンタルとして典型的 |
| 降伏強度 (Rp0.2) | 20.0 °C | 138 MPa | – |
| 引張強度 | 20.0 °C | 207 MPa | – |
| 伸び (A25) | 20.0 °C | 25 % | – |
| 伸び (A50) | 20.0 °C | 25 % | – |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 500.0 °C | 6.48E-6 1/K | – |
| 融点 | – | 2996 °C | タンタルとして典型的 |
| 比熱容量 | 20.0 °C | 141 J/(kg·K) | – |
| 熱伝導率 | 20.0 °C | 55.3 W/(m·K) | – |
| 熱伝導率 | 2000.0 °C | 83 W/(m·K) | 高温での値 |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 20.0 °C | 1.35E-7 Ω·m | – |
| 電気抵抗率 | 1000.0 °C | 5.5E-7 Ω·m | – |
| 電気抵抗率 | 2000.0 °C | 9E-7 Ω·m | – |
化学組成(質量%)
| 元素 | 含有量(最大値) |
|---|---|
| 炭素 (C) | 0.01 % |
| 水素 (H) | 1.5E-3 % |
| 鉄 (Fe) | 0.01 % |
| モリブデン (Mo) | 0.02 % |
| ニッケル (Ni) | 0.01 % |
| ニオブ (Nb) | 0.1 % |
| 窒素 (N) | 0.01 % |
| 酸素 (O) | 0.02 % |
| ケイ素 (Si) | 5E-3 % |
| チタン (Ti) | 0.01 % |
| タングステン (W) | 0.05 % |
| タンタル (Ta) | 残部(99.9%以上) |
管の製造形態と特長
- シームレス管:押出し・穿孔・引抜き工程で製造、継ぎ目なしで高圧・高信頼性用途に適する
- 溶接管:板材をロール成形後、電子ビーム溶接またはTIG溶接で継ぎ目形成、大径・肉厚管に対応可能
- 両形態とも軟質焼鈍状態で供給され、優れた曲げ加工性と成形性を発揮
- 溶接部はベースメタルと同等の耐食性・機械的特性を確保(溶接後熱処理・検査実施)
主な用途
- 化学プロセス配管:塩酸、硫酸、硝酸、有機酸、ハロゲン系ガスの移送ライン
- 熱交換器:腐食性流体用チューブ、ベイオネットチューブ、コイルチューブ
- 高純度ガス・液体配管:半導体製造プロセス、医薬品製造、分析装置
- 医療機器:体液接触チューブ、透析装置部品、手術用吸引管
- 航空宇宙:推進剤配管、冷却ライン、衛星熱制御ループ
- 分析・計測:ICP-MS導入管、腐食性サンプル移送ライン
設計・施工上の留意点
- タンタルはガロニック腐食の陽極側となるため、異種金属接続時は絶縁フランジ・ガスケット必須
- 溶接・曲げ加工後の酸化被膜再生には酸洗いまたは陽極酸化処理を推奨
- 高温水素雰囲気では水素脆化のリスクあり、還元性環境での使用には注意
- 熱膨張係数が小さいため(6.48E-6 1/K)、熱サイクル時の熱応力は比較的低い
金属
- ASTM A514グレードF 低炭素鋼:主要特性と用途
- ASTM A1018 グレード CS タイプB 低炭素鋼の仕様と特性
- ASTM A214 グレード A214 熱処理鋼の主要特性と仕様
- ASTM A424 グレード タイプII 鋼の仕様と性能
- ASTM B708 Grade R05200 軟質焼鈍タンタルシート&ストリップ – 優れた耐食性
- ASTM A792 Grade DS:詳細材料特性
- ASTM A792 Grade FS:詳細鋼材仕様
- ASTM B365グレードR05200 軟質焼鈍タンタル棒・線(+A):高耐食性・多用途
- ASTM B521グレードR05400:粉末冶金タンタル管の最高耐食性
- ASTM A523 Grade A ERW鋼管:仕様と特性
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