DIN 17744 NiCr22Mo9Nb ソフトアニール合金（+A）─ 圧力容器向け高性能・耐食性ニッケル基合金
概要
VdTÜV-Werkstoffblatt 499:2002-09 および材料番号 2.4856 に準拠する NiCr22Mo9Nb は、TRB 100 に基づく圧力容器材料として、また AD-Merkblatt W 2 および W 10 の趣旨に従い、-196℃～450℃ の温度範囲で使用が認められています。さらに、原子力工学分野においても、関連規則や物件別仕様が許す限り、同温度範囲での適用が可能です。本材料は粒界腐食に対して耐性を有します。
溶接性
一般に認められた技術規則を遵守することで、以下の溶接プロセスにおける適性が承認されています：
- ワイヤを用いたサブマージアーク溶接
- 被覆アーク溶接棒を用いた手溶接アーク溶接
- ワイヤおよび溶接棒を用いたガスシールドアーク溶接
適性試験済みの溶接充填材を使用する必要があります（例：SG-NiCr21Mo9Nb [2.4831] 製ワイヤ電極・溶接棒、E-NiCr20Mo9Nb [2.4621] 被覆アーク溶接棒）。予熱は不要で、パス間温度は最高 150℃ まで許容されます。プラズマ切断も可能です。
クラッド管用途
NiCr22Mo9Nb は VdTÜV-Wbl 541:2001-06 において、シームレスクラッド管（ベース材：1.0405、1.7380）のクラッド材として収載されています。
DIN 17744:2002-09 に基づく適用形態と特長
本ニッケル合金は、ストリップ、シート、チューブ、バー、ワイヤ、鍛造品の形で、耐食性と高耐熱性を要する構造部品に用いられます。以下の優れた特性を備えます：
- 孔食、隙間腐食、浸食、粒界腐食に対する優れた耐性
- 塩化物起因応力腐食割れ（SCC）に対する非感受性
- 硝酸、リン酸、硫酸、塩酸などの無機酸、アルカリ、有機酸に対する良好な耐性
- 高温引張強さと耐摩耗性に優れ、酸化および渗炭雰囲気下でも 1050℃ まで適用可能
600℃ 超の使用温度では、固溶熱処理済み（ソリューションアニール）状態を選択すべきです。600～800℃ の温度域では脆化傾向があるため注意が必要です。
主な用途分野
- 海洋技術プラント
- 硫酸、リン酸、硝酸、フッ酸、塩酸および有機酸・アルカリの製造・処理プラント
- 排ガス浄化システム
- 天然ガス・石油処理プラント
加工特性
- 成形性：良好
- 溶接性：良好
物理的・機械的・熱的・電気的・化学的特性
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 ℃ | 8.4 - 8.5 g/cm³ |
機械的特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 弾性率 | 20.0 ℃ | 209 GPa |
| 100.0 ℃ | 202 GPa | |
| 200.0 ℃ | 195 GPa | |
| 300.0 ℃ | 190 GPa | |
| 400.0 ℃ | 185 GPa | |
| 500.0 ℃ | 178 GPa | |
| 600.0 ℃ | 170 GPa | |
| 700.0 ℃ | 162 GPa | |
| 800.0 ℃ | 153 GPa | |
| 900.0 ℃ | 142 GPa | |
| 1000.0 ℃ | 128 GPa | |
| 伸び | 20.0 ℃ | 30 - 40 % |
| 伸び (A100) | 20.0 ℃ | 25 - 35 % |
| 伸び (A80, 横方向) | 20.0 ℃ | 30 - 35 % |
| 伸び (横方向) | 20.0 ℃ | 30 - 35 % |
| ブリネル硬度 | 20.0 ℃ | 240 |
| 引張強さ | 20.0 ℃ | 700 - 1000 MPa |
| 100.0 ℃ | 600 - 740 MPa | |
| 200.0 ℃ | 580 - 700 MPa | |
| 300.0 ℃ | 560 - 685 MPa | |
| 400.0 ℃ | 543 - 670 MPa | |
| 450.0 ℃ | 530 - 660 MPa | |
| 引張強さ (横方向) | 20.0 ℃ | 760 - 1000 MPa |
| 0.2% 耐力 (Rp0.2) | 20.0 ℃ | 330 - 415 MPa |
| 100.0 ℃ | 290 - 350 MPa | |
| 200.0 ℃ | 265 - 320 MPa | |
| 300.0 ℃ | 260 - 300 MPa | |
| 400.0 ℃ | 260 - 280 MPa | |
| 450.0 ℃ | 255 - 270 MPa | |
| 0.2% 耐力 (Rp0.2, 横方向) | 20.0 ℃ | 380 - 400 MPa |
| 1.0% 耐力 (Rp1.0) | 20.0 ℃ | 375 - 445 MPa |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 100.0 ℃ | 1.28E-5 1/K |
| 200.0 ℃ | 1.11E-5 - 1.31E-5 1/K | |
| 300.0 ℃ | 1.34E-5 1/K | |
| 400.0 ℃ | 1.26E-5 - 1.37E-5 1/K | |
| 500.0 ℃ | 1.41E-5 1/K | |
| 600.0 ℃ | 1.38E-5 - 1.46E-5 1/K | |
| 700.0 ℃ | 1.52E-5 1/K | |
| 800.0 ℃ | 1.49E-5 - 1.58E-5 1/K | |
| 900.0 ℃ | 1.64E-5 1/K | |
| 1000.0 ℃ | 1.58E-5 - 1.7E-5 1/K | |
| 長期使用最高温度 | - | -196 - 450 ℃ |
| 比熱容量 | 20.0 ℃ | 410 - 415 J/(kg·K) |
| 100.0 ℃ | 435 J/(kg·K) | |
| 200.0 ℃ | 460 J/(kg·K) | |
| 300.0 ℃ | 480 J/(kg·K) | |
| 400.0 ℃ | 505 J/(kg·K) | |
| 500.0 ℃ | 525 J/(kg·K) | |
| 600.0 ℃ | 550 J/(kg·K) | |
| 700.0 ℃ | 575 J/(kg·K) | |
| 800.0 ℃ | 600 J/(kg·K) | |
| 900.0 ℃ | 625 J/(kg·K) | |
| 1000.0 ℃ | 650 J/(kg·K) | |
| 熱伝導率 | 20.0 ℃ | 9.8 - 10 W/(m·K) |
| 100.0 ℃ | 11.2 W/(m·K) | |
| 200.0 ℃ | 12.8 W/(m·K) | |
| 300.0 ℃ | 14.4 W/(m·K) | |
| 400.0 ℃ | 16.3 W/(m·K) | |
| 500.0 ℃ | 17 - 17.3 W/(m·K) | |
| 600.0 ℃ | 19.3 W/(m·K) | |
| 700.0 ℃ | 21 W/(m·K) | |
| 800.0 ℃ | 22.6 W/(m·K) | |
| 900.0 ℃ | 24.6 W/(m·K) | |
| 1000.0 ℃ | 26.7 W/(m·K) |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 20.0 ℃ | 1.28E-6 - 1.29E-6 Ω·m |
| 100.0 ℃ | 1.3E-6 Ω·m | |
| 200.0 ℃ | 1.32E-6 Ω·m | |
| 300.0 ℃ | 1.33E-6 Ω·m | |
| 400.0 ℃ | 1.35E-6 Ω·m | |
| 500.0 ℃ | 1.36E-6 Ω·m | |
| 600.0 ℃ | 1.36E-6 Ω·m | |
| 700.0 ℃ | 1.36E-6 Ω·m | |
| 800.0 ℃ | 1.36E-6 Ω·m | |
| 900.0 ℃ | 1.35E-6 Ω·m | |
| 1000.0 ℃ | 1.32E-6 Ω·m |
化学組成
| 元素 | 含有量 |
|---|---|
| アルミニウム | 0.4 % |
| 炭素 | 0.03 - 0.1 % |
| クロム | 20 - 23 % |
| コバルト | 1 % |
| 銅 | 0.5 % |
| 鉄 | 5 % |
| マンガン | 0.5 % |
| モリブデン | 8 - 10 % |
| ニッケル | 55.45 - 58 % |
| リン | 0.01 - 0.02 % |
| シリコン | 0.4 - 0.5 % |
| 硫黄 | 0.01 - 0.015 % |
| チタン | 0.4 % |
DIN 17440 X6CrTi17（1.4510）軟鋼化ステンレス鋼 - 産業用耐食グレード
SEW 400 X2CrNiMo13-4 鋼 (1.4320) ─ クエンチ・テンパー (QT) 高性能耐食グレード
金属
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- DIN 17210 21NiCrMo2 軟鋼 – 優れた耐摩耗性と疲労強度
- DIN 17210 20CrS4 軟鋼 – 高耐摩耗性と優れた切削性
- DIN 17210 21NiCrMoS2 軟鋼（+A） – 耐摩耗用途向け高性能鋼
- DIN 17210 20Cr4 軟鋼 – 自動車・機械用途向け高耐摩耗鋼
- DIN 17210規格 20MoCrS4 軟鋼—優れた耐摩耗性と疲労強度
- DIN 17744 NiCr21Mo6Cu – 産業用高耐食合金
- DIN 17210 16MnCr5軟鋼（+A）：自動車・機械部品向け高強度・高靭性鋼
- DIN 17210 16MnCrS5軟鋼（+A）：優れた強度と切削性を兼ね備えた鋼材
- DIN 17210 17Cr3軟鋼：自動車・機械部品向け優れた耐摩耗性鋼
- DIN 17210 20MoCr4軟鋼 – 自動車・機械用途向け優れた耐摩耗性