NC6948 ニモニック C-263 バー

ニモニックC-263棒鋼の説明

ニモニックC-263棒は、溶体化処理(1150℃)および時効処理(800℃/8h)後の平均粒径20-50 nmで、25-30 vol%からなる規則正しいγ'析出物(Ni₃[Al, Ti])によって硬化したγ-オーステナイトマトリックスを示す。クロムに富むM₂₃C₆炭化物が粒界を装飾し（＜1 vol%）、Mo/Tiに富むMC炭化物（＜0.5 vol%）が分散強化をもたらす。この合金の卓越した耐クリープ性（800℃、100hで100MPaの応力破断）は、転位の上昇を抑制するγ'coherencyひずみと、コバルト/モリブデンによる固溶強化に由来する。

熱的には、アルミニウム/チタン比（Al/Ti≈0.7）の制御により、900℃まで相安定性を維持し、σ相の生成は最小限（1000時間後には0.3vol%未満）である。熱膨張係数は14.8μm/m・℃（20-800℃）で、熱伝導率は11.5W/m・K（20℃）から26.3W/m・K（800℃）まで上昇した。機械的には、溶体化処理された棒鋼は、950～1100MPaのUTS、650～750MPaの降伏強度、25～30％の伸びを達成し、800℃で85％の降伏強度を保持する。

耐酸化性は、継続的なCr₂O₃スケール形成（放物線速度定数kₚ=3×10-¹⁴ g²/cm⁴・s、900℃）に起因し、チタンドーピングによりスケール付着が促進される。電気化学的挙動は、Mo安定化不働態による低いアノード溶解（600℃、3.5%NaCl中、<10-⁷ A/cm²）を示す。800℃での疲労強度は300MPaを超え（10⁷サイクル、R=-1）、γ'媒介のすべり均質化によって裏付けられている。析出硬化型超合金の中でユニークなのは、γ'ソルバス制御（1020℃）と低ミスフィットひずみ（δ=0.2%）により、溶接時のひずみ時効割れを回避できることである。

ニモニックC-263棒の用途

ニモニックC-263は、高温強度、耐食性、加工性が相乗的に要求される過酷な熱機械環境で使用されます。主な用途は航空宇宙用ガスタービン燃焼器およびアフターバーナーライナーで、γ'-析出硬化(Ni₃[Al,Ti])により800℃で100MPaを超えるクリープ強度が得られる一方、繰り返し熱サイクル中の熱疲労にも耐える。この合金はAl/Ti比が制御されているため、複雑な熱間断面部品をひずみ時効割れを発生させることなく溶接施工することが可能であり、これは従来の超合金と比較して非常に重要な利点である。

発電分野では、陸上ガスタービンのトランジションダクトとシール（815～870℃サービス）を構成し、酸化浸炭劣化に耐えるクロム酸化スケール安定性（900℃でkₚ=3×10-¹⁴ g²/cm⁴・s）を活用している。超々臨界石炭プラントでは、700～750℃/35MPaで作動するボイラーチューブやスチームヘッダーを形成し、コバルト固溶体強化により10万時間後の降伏強度を450MPa以上に維持する。

石油化学の用途には、200℃以下の硫酸/リン酸を扱う原子炉容器が含まれ、モリブデン（5.6～6.1%）が塩化物汚染物質に対する耐孔食性を強化する。原子力セクターでは、ガンマ線照射下での不動態皮膜安定性を利用して、硝酸／硝酸塩溶液中の燃料再処理チューブに利用されている。 工業用途では、地熱システム用の高強度ファスナー（H₂S／CO₂ブラインに耐える）、硫化物腐食に耐える紙／パルプ漂白ローラー、サワーガス噴射用の遠心コンプレッサーインペラーなどに利用されている。

この合金は、舶用タービン排気（耐塩水孔食性）および触媒再生ユニット（750℃での繰り返し酸化）におけるニッチな役割の橋渡しをする。そのバランスの取れた特性は、800℃の室温で85%の強度を維持しながら、通常の機械加工を可能にし、故障が致命的な結果をもたらす場合には、割高なコストにもかかわらず、その選択が正当化されます。

ニモニックC-263棒の包装

当社の製品は、材料の寸法に基づいて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ています。小さな製品はPP箱にしっかりと梱包され、大きな製品は特注の木枠に入れられます。包装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、輸送中に最適な保護を提供します。

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。

詳細はSAM 試験方法をご参照ください 。

ニモニックC-263棒鋼に関するFAQ

Q1.γ'析出物の著しい粗大化を回避できる最高連続使用温度は？

γ'析出物は850℃以下で最適な50 nm以下のサイズを維持します。これを超えて長時間暴露すると粗大化が加速され（1,000時間後に100 nm以上）、クリープ強度が25～30%低下します。850℃以上で使用する場合は、500時間以下にしてください。

Q2.溶接熱サイクルは、時効組織にどのような影響を与えますか？

HAZ温度が1,020℃（γ'ソルバス）を超えると、析出物が溶解します。冷却時に再沈殿が生じ、ひずみ時効割れが発生します：

インターパス温度 <100°C

溶接後の時効処理800℃/8hで、HAZ強度の95%が回復する。

Q3.加工硬化を避けるための特定の加工パラメーターはありますか？

あります：

旋削加工：超硬工具、速度25～35m/min、送り≥0.15mm/rev。

ドリル加工：点角70°、直径2×ごとにペックドリル。

応力腐食の発生を防ぐため、クーラントは硫黄を含まないものに限る。

関連情報

1.一般的な準備方法

ニモニックC-263棒鋼は、電解ニッケル、クロムペレット、コバルト顆粒、モリブデン粉末、アルミニウム/チタンのマスター合金などの高純度原料をアルゴン雰囲気下で真空誘導溶解(VIM)することから始まる多段階の熱機械・熱処理工程を経て製造される、Cr-20±0.5%、Co-20±0.5%、Mo-6±0.2%、Al-0.4±0.1%、Ti-2.2±0.1%）。溶融合金は、エレクトロスラグ再溶解（ESR）または真空アーク再溶解（VAR）による二次精錬を経て、格子間元素（O≦30ppm、N≦80ppm）を低減し、マクロ偏析を除去する。得られたインゴット（Ø300-600mm）は、1200℃で12-24時間均質化処理され、一次炭化物を溶解させた後、γ-オーステナイト安定域（1150-1200℃）で、最低5:1の圧下率で熱間鍛造され、鋳造ままの組織が微細化される。1100-1150℃の熱間圧延は、アルミニウム/チタンの偏析ゾーンからのエッジクラックを防止するために制御された歪み速度（0.05-0.5 s-¹）を採用しながら、断面を中間ビレット（Ø50-150 mm）まで徐々に減少させる。

1150±10℃で直径100mmあたり2～4時間の溶体化処理により、γ'析出物（Ni₃[Al, Ti]）とM₂₃C₆炭化物を溶解し、その後、過飽和固溶体を保持するために急速水冷を行う。冷間加工（延伸／スウェージング）は、20～40％の断面減少を適用してニアネット寸法を達成し、加工硬化を緩和するために各30％減少の後に中間溶体化焼鈍を行う。800±10℃で8時間の一次時効処理により微細なγ'（直径20～50nm、25～30vol%）を析出させ、次に700±10℃で16時間の二次時効処理により、γ'の凝集性を損なうことなくM₂₃C₆粒界炭化物を安定化させる。 微細構造制御は、結晶粒径ASTM5～8（15～40μm）を維持し、冷却サイクル中の750～950℃への曝露を15分未満に制限することで、TCP相（σ、μ）の形成を防止する。最終加工では、寸法公差（ISO h9）を達成するために、硫黄を含まないクーラントを使用したセラミックまたは超硬工具を使用し、表面の完全性は電気化学研磨によってRa≦0.8μmに改善される。非破壊検査には、超音波検査（内部欠陥＞0.5mm）、渦電流検査（表面欠陥＞50μm）、およびγ'分布の金属組織学的検証（TEM/SEM）が含まれる。熱機械性能は、応力破断試験（800℃/100hで100MPa以上）およびシャルピーVノッチ衝撃評価（20℃で40J以上）により検証される。