DIN 17742 NiCr15Fe 軟質焼鈍合金(+A)― 高温性能と溶接性に優れたニッケル基合金
概要
NiCr15Fe(材料番号 2.4816、インコネル 600 相当)は、VdTÜV 資料 305(1999-03)に基づき、TRB 100 準拠の圧力容器用材料として、また AD-Merkblatt W 2 に従い -10 ~ 450 °C の温度範囲で使用が認められています。原子力分野でも、関連規則や物件固有の仕様が許す限り -10 ~ 450 °C で適用可能です。
溶接性は良好で、被覆アーク溶接(2.4805、2.4807、2.4668、2.4620)およびガスシールド溶接(2.4806、2.4803)が可能です。予熱および溶接後熱処理は不要ですが、構造上の理由で溶接後熱処理が必要な場合があります。冷間・熱間成形が可能で、400 °C 以上では硫黄に対する感受性があります。
DIN 17742(2002-09)によれば、帯材、板材、管材、棒材、線材、鍛造品として、耐熱・耐食構築部品に用いられます。湿式化学分野および高温環境で使用される非調質合金で、極低温から約 1050 °C まで幅広い温度範囲に対応します。クロム含有により酸化性雰囲気で、高ニッケル含有により還元性雰囲気で優れた耐食性を発揮します。また、アンモニア含有ガス、窒化・浸炭雰囲気でも高温で優れた特性を示します。
切削加工は焼鈍状態で行うのが望ましく(低切削速度推奨、加工硬化傾向があるため)、高温引張強さ、高温耐食性、良好な加工性から炉構造材の標準材料となっています。塩化物イオン存在下での応力腐食割れ耐性が良好で、化学プラントでは水酸化ナトリウム、ギ酸、酢酸、脂肪酸での実績があります。550 °C までの乾燥ガス(塩化水素、塩素ガス)にも適し、高純度水での耐久性から原子力分野でも採用されています。
主な用途:アンモニア分解炉、ガス浸炭炉、窒化炉、塩素化・フッ素化炭化水素製造プラント、エチレンジクロライド クラッキングチューブ、アルカリ製造プラント、塩化ビニル製造プラントの反応器・熱交換器、硫化ナトリウム製造プラント部品、原子力蒸気発生器伝熱管。
加工特性:成形性良好、溶接性良好、切削加工性良好
特性
一般特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 密度 | 20.0 °C | 8.4 – 8.5 g/cm³ |
機械的特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| ヤング率 | 20.0 °C | 214 GPa |
| 100.0 °C | 209 GPa | |
| 200.0 °C | 205 GPa | |
| 300.0 °C | 200 GPa | |
| 400.0 °C | 194 GPa | |
| 500.0 °C | 187 GPa | |
| 600.0 °C | 180 GPa | |
| 700.0 °C | 172 GPa | |
| 800.0 °C | 163 GPa | |
| 900.0 °C | 153 GPa | |
| 1000.0 °C | 143 GPa | |
| 伸び | 20.0 °C | 30 % |
| 伸び (A100) | 20.0 °C | 10 – 25 % |
| 伸び (A80) | 20.0 °C | 27 % |
| 伸び (A80, 横方向) | 20.0 °C | 27 – 32 % |
| 伸び (横方向) | 20.0 °C | 30 – 35 % |
| ブリネル硬さ | 20.0 °C | 195 – 240 HB |
| 引張強さ | 20.0 °C | 550 – 750 MPa |
| 100.0 °C | 520 MPa | |
| 200.0 °C | 500 MPa | |
| 300.0 °C | 485 MPa | |
| 400.0 °C | 480 MPa | |
| 450.0 °C | 475 MPa | |
| 引張強さ (横方向) | 20.0 °C | 500 – 750 MPa |
| 0.2% 耐力 | 20.0 °C | 200 MPa |
| 100.0 °C | 180 MPa | |
| 200.0 °C | 165 MPa | |
| 300.0 °C | 155 MPa | |
| 400.0 °C | 150 MPa | |
| 450.0 °C | 145 MPa | |
| 0.2% 耐力 (横方向) | 20.0 °C | 180 – 200 MPa |
| 1.0% 耐力 | 20.0 °C | 230 MPa |
熱的特性
| 特性 | 温度 | 値 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 熱膨張係数 | 100.0 °C | 1.37×10⁻⁵ 1/K | |
| 200.0 °C | 1.41×10⁻⁵ 1/K | ||
| 300.0 °C | 1.44×10⁻⁵ 1/K | ||
| 400.0 °C | 1.48×10⁻⁵ 1/K | ||
| 500.0 °C | 1.51×10⁻⁵ 1/K | ||
| 600.0 °C | 1.54×10⁻⁵ 1/K | ||
| 700.0 °C | 1.58×10⁻⁵ 1/K | ||
| 800.0 °C | 1.61×10⁻⁵ 1/K | ||
| 900.0 °C | 1.64×10⁻⁵ 1/K | ||
| 1000.0 °C | 1.69×10⁻⁵ 1/K | ||
| 長期使用温度範囲 | – | -196 – 1150 °C | |
| 融点 | – | 1400 °C | ニッケルクロム合金の代表値 |
| 比熱容量 | 20.0 °C | 455 J/(kg·K) | |
| 100.0 °C | 475 J/(kg·K) | ||
| 200.0 °C | 495 J/(kg·K) | ||
| 300.0 °C | 508 J/(kg·K) | ||
| 400.0 °C | 525 J/(kg·K) | ||
| 500.0 °C | 550 J/(kg·K) | ||
| 600.0 °C | 572 J/(kg·K) | ||
| 700.0 °C | 602 J/(kg·K) | ||
| 800.0 °C | 620 J/(kg·K) | ||
| 900.0 °C | 630 J/(kg·K) | ||
| 1000.0 °C | 635 J/(kg·K) | ||
| 熱伝導率 | 20.0 °C | 14.8 W/(m·K) | |
| 100.0 °C | 15.8 W/(m·K) | ||
| 200.0 °C | 17.0 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 18.4 W/(m·K) | ||
| 400.0 °C | 20.0 W/(m·K) | ||
| 500.0 °C | 22.0 W/(m·K) | ||
| 600.0 °C | 24.0 W/(m·K) | ||
| 700.0 °C | 25.7 W/(m·K) | ||
| 800.0 °C | 27.5 W/(m·K) | ||
| 900.0 °C | 29.4 W/(m·K) | ||
| 1000.0 °C | 31.2 W/(m·K) |
電気的特性
| 特性 | 温度 | 値 |
|---|---|---|
| 電気抵抗率 | 20.0 °C | 1.03×10⁻⁶ Ω·m |
| 100.0 °C | 1.04×10⁻⁶ Ω·m | |
| 200.0 °C | 1.06×10⁻⁶ Ω·m | |
| 300.0 °C | 1.07×10⁻⁶ Ω·m | |
| 400.0 °C | 1.08×10⁻⁶ Ω·m | |
| 500.0 °C | 1.11×10⁻⁶ Ω·m | |
| 600.0 °C | 1.12×10⁻⁶ Ω·m | |
| 700.0 °C | 1.12×10⁻⁶ Ω·m | |
| 800.0 °C | 1.12×10⁻⁶ Ω·m | |
| 900.0 °C | 1.13×10⁻⁶ Ω·m | |
| 1000.0 °C | 1.14×10⁻⁶ Ω·m |
化学組成
| 元素 | 含有量 |
|---|---|
| アルミニウム | 0.3 % |
| 炭素 | 0.025 – 0.1 % |
| クロム | 14 – 17 % |
| 銅 | 0.5 % |
| 鉄 | 6 – 10 % |
| マンガン | 1 % |
| ニッケル | 72 % |
| リン | 0.02 % |
| シリコン | 0.5 % |
| 硫黄 | 0.015 % |
| チタン | 0.3 % |
金属
- DIN 17442 X38CrMoV15 焼鈍ステンレス鋼 – 優れた耐食性
- DIN 17210 21NiCrMo2 軟鋼 – 優れた耐摩耗性と疲労強度
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- 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 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
- DIN 17440 X6CrMoS17 軟鋼(グレード +A) – ステンレス快削鋼の工業規格