CT6947 ハステロイG3チューブ

ハステロイG3管の説明

ハステロイG3チューブ（シームレスまたは溶接）は、熱機械加工されたγ-オーステナイト組織を示し、結晶粒方位はチューブ軸に平行です。シームレス 管は、冷間ピルゲーションにより円周方向に 〈110〉 組織が形成され、フープ強度（降伏点≥550MPa軸方向/≥600MPa接線方向）を向上させますが、溶接管は、溶体化焼鈍（1120℃）により熱影響部（HAZ）の結晶粒粗大化（<100μm）が緩和されます。合金の耐食性は、自己修復性のCr₂O₃/MoO₂/CuO不動態皮膜に由来する。表面の完全性が最も重要である：内部Ra≦0.8μm（研磨フロー加工により達成）は、隙間腐食の発生を最小限に抑え、外部電解研磨はクロム減少＜0.2μmを保証する。

熱機械的挙動には、異方性熱膨張（軸方向CTE：13.9μm/m・℃ 対 半径方向CTE：14.3μm/m・℃、20-400℃）および方向性熱伝導率（100℃で軸方向：10.5W/m・K 対 半径方向：9.8W/m・K）が含まれる。相安定性は650℃を超えると劣化し、760℃で 10時間以上経過すると溶接融着線にσ相が優先的に析出 し、HAZの衝撃靭性を25%低下させる。水膨張は加工硬化（転位密度 ~10¹⁴ m-²）を誘発し、降伏強度を15-20%上昇させますが、伸びは25-30%に低下します。このチューブは、炭化物の粗大化が抑制されているため（MC炭化物<50 nm）、400°Cでも完全な圧力（Ø25 mm×2 mmのチューブで破裂圧力>120 MPa）を維持する。電気化学インピーダンス分光分析により、硫酸(40%, 80℃)中での不動態皮膜の安定性(>10⁵ Ω-cm²)が明らかになり、成形工程からの残留応力は応力除去焼鈍により降伏強度20%以下に制御される。

ハステロイG3チューブの用途

ハステロイG3チューブは、耐食性および耐圧性が要求される過酷な環境で使用されます。化学プロセスでは、濃硫酸(110℃で93%以下)やリン酸(130℃で85%以下)を扱う熱交換器用バンドルがシームレス管で製造され、銅による不動態化によって腐食速度が0.03mm/年未満に抑えられています。 HAZ微細構造が制御された溶接管は、HCl/HF蒸気混合物に曝される原子炉ディップパイプや蒸留塔を形成し、耐孔食性のためにモリブデンリッチな不動態皮膜(6.5%以上のMo)を活用しています。

石油・ガス用途では、冷間引抜シームレス管（Ø10-100mm）がサワー井戸（H₂S≦3.5bar、Cl-≦150,000ppm、150℃）の坑内計装導管として機能し、硫化物応力割れに対する耐性を維持している。排煙脱硫では、Uベンド交換管は酸性塩化物塩水（pH1.5～2.5、60～90℃）に耐え、再不動態化速度論により堆積物下の隙間腐食を防ぐ。

地熱エネルギーシステムは、ブライン注入ラインに厚肉管（WT≥5mm）を利用し、250℃でのシリカスケーリングとCO₂による腐食に耐える。原子力用途には、硝酸/硝酸溶液用の使用済み燃料再処理チューブがあり、酸化クロムの安定性がガンマ線照射下での不動態を維持する。薄肉タイプ（WT 0.5-2mm）は、硫酸再生プラントの触媒担体チューブを製造し、再結晶化することなく600℃までの熱サイクルに耐える。

合金の方向性熱伝導率（軸方向：10.5W/m・K）は熱伝達効率を最適化し、内部表面仕上げ（Ra≦0.8μm）はファウリングを最小限に抑えます。バースト圧力定格（Ø25×2mmチューブで120MPa以上）は、高圧サービスでの信頼性を確保し、適合するフィラーメタルを使用した軌道TIG溶接で90%以上の接合効率を達成します。

ハステロイG3チューブ包装

当社の製品は、材料寸法に基づき、様々なサイズのカスタマイズされたカートンに梱包されます。小さな製品はPP箱に、大きな製品は特注の木枠にしっかりと梱包されます。梱包のカスタマイズを厳守し、適切な緩衝材を使用することで、輸送中の最適な保護を実現します。

梱包カートン、木箱、またはカスタマイズ。

参考のため、梱包の詳細をご確認ください。

製造工程

1.試験方法

(1)化学成分分析 - GDMSまたはXRFなどの技術を用いて検証し、純度要件に適合していることを確認する。

(2)機械的特性試験 - 引張強さ、降伏強さ、伸び試験を行い、材料の性能を評価する。

(3)寸法検査 - 厚さ、幅、長さを測定し、指定された公差に準拠していることを確認する。

(4)表面品質検査 - 目視および超音波検査により、傷、亀裂、介在物などの欠陥の有無を確認する。

(5)硬度試験 - 均一性と機械的信頼性を確認するため、材料の硬度を測定する。

詳細については、SAM 試験手順をご参照ください 。

ハステロイG3チューブに関するFAQ

Q1.60℃以上の硫酸環境では、標準的なステンレス鋼では耐食性が低下しますが、ハステロイG3はどのようにして耐食性を維持しているのですか？

ハステロイG3は、最適化されたクロム-モリブデン-銅の相乗効果(Cr-22%、Mo-6.5%、Cu-2%)により、Cr/Moリッチ酸化物層を介した安定した不動態化が可能です。これは90℃までの硫酸濃度≤50%に耐えるが、316Lステンレス鋼は60℃を超えるとクロムのみの不動態皮膜が破壊され、激しい減肉（>5 mm/年）を起こす。

Q2.サワーガス使用時の応力腐食割れを防ぐ最大 塩化物濃度と温度限界は？

H₂S分圧≦3.5bar、温度≦150℃で、≦150,000ppmの塩化物を含むブラインでは、臨界SCC耐性が維持される。これらの閾値を超えると、粒界におけるモリブデンの枯渇が割れを引き起こす可能性がある。組織制御（1120℃での溶体化焼鈍）はこのリスクを軽減する。

Q3.冷間加工は溶接組立品の腐食性能に影響しますか？

冷間加工した部分(15%以上減少)は、転位誘起不動態皮膜欠陥のため、塩化物環境において20-30%低い臨界孔食温度(CPT)を示す。溶接後の溶体化処理(1100℃±15℃)は、均一なミクロ組織と母材との腐食公平性を回復する。

関連情報

1.一般的な準備方法

ハステロイG3チューブは、シームレスと溶接の異なる熱機械経路で製造されます。 シームレスの製造は、アルゴン雰囲気下での電解ニッケル、クロム、モリブデン、銅の真空誘導溶解(VIM)から始まり、次いで真空アーク再溶解(VAR)を行い、格子間制御(O≤30ppm、N≤100ppm)を行います。均質化されたインゴット（1200℃/12h）は、ピアスマンドレルを用いて1150～1200℃で中空に熱間押出しされ、その後、1サイクルあたり15～25%の減量で複数のパスでコールドパイルジングされる。中間溶体化焼鈍（1120℃/1h/インチ厚）と水焼入れにより、冷間加工段階の間にγ-オーステナイト組織を回復させる。最終寸法は、研磨されたマンドレルに冷間引抜加工を施し、軽い減面率(8-12%)で達成される。溶接管は、連続的に成形されたTIG溶接ストリップ（1120℃で溶体化処理）を採用し、インライン誘導加熱（1100～1150℃）と急速ガス焼入れによって溶接シームを正規化し、母材耐食性に適合させる。650-900℃の急冷（10分未満）はσ相の析出を防ぎ、850℃の等温保持はラーベス相を溶解する。内部表面は、Ra≦0.8μmを達成するために研磨フロー加工（AFM）が施され、すき間のできやすいアスペリティが除去され、その後、電気化学研磨が施され、クロムの減少が深さ0.2μm未満に制限される。 非破壊検査には、渦電流試験（50μm超のきずを検出）、超音波浸漬走査（肉厚公差±5％）、1.5×設計圧力での静水圧試験が含まれる。腐食性能はASTM G48 Method A（6%FeCl₃中の臨界孔食温度≥85℃）により検証され、不動態皮膜の完全性がミルアニール板の仕様と一致することを保証します。