NC6949 ニモニック C-263 プレート

ニモニックC-263板の説明

ニモニックC-263板は 、溶体化処理（1150℃）および時効処理（800℃/8h）後、25～30vol%のγ'析出物（Ni₃[Al, Ti]、直径20～50nm）によって強化されたγ-オーステナイト組織を示す。粒界は不連続なM₂₃C₆炭化物（<1 vol%）で装飾され、粒内MC炭化物（Ti/Mo-リッチ）は分散硬化をもたらす。この合金は高度に異方的な機械的挙動を示す：圧延方向（∥RD）降伏強度は、 〈110〉組織により750～850MPa（横方向は650～700MPa）に達する。

熱機械特性には、方向に依存する熱膨張率（∥RDCTE：14.2μm/m・ ℃、⊥RD：14.9μm/m・℃ at 20-800℃）と熱伝導率（∥RD：12.1W/m・K、⊥ RD：10.8W/m・K at 500℃）が含まれる。耐クリープ性はγ'コヒーレンシーひずみに由来し、800℃で100MPaを超える応力を100時間維持しても3次クリープは発生しない。酸化動力学は、TiO₂をドープした付着Cr₂O₃スケールを介した放物線スケーリング（900℃でkₚ=3×10-¹⁴ g²/cm⁴・s）に従う。

表面特性は、制御された粗さ（冷間圧延ではRa≦1.6μm、熱間圧延では≦3.2μm）と、酸洗後のクロム欠乏ゾーン＜0.3μmを特徴とする。電気化学的には、不動態皮膜は600℃の3.5%NaCl中で高いインピーダンス(>10⁶ Ω-cm²)を示し、孔食電位は>+800mV_SCEでした。σ相の生成は1,000時間後に0.3 vol%を超え、衝撃靭性を35%低下させる。800℃での疲労強度は、γ'媒介すべり均質化により300MPa以上(10⁷サイクル)を維持し、圧延による残留応力は応力除去焼鈍により降伏強度の15%以下に制御される。劣化は、850℃以上でγ'の粗大化(>100 nm)が支配的となり、転位の上昇が加速される。

ニモニックC-263板用途

ニモニックC-263板は、高温強度、耐酸化性、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、航空宇宙用燃焼室およびアフターバーナーライナーで、γ'-析出硬化により800℃において100MPa以上のクリープ強度を維持しながら、急速な熱サイクルにおける熱疲労に耐えることができます。この合金のAl/Ti比は制御されており、複雑なガスタービンのホットセクションアッセンブリーにとって重要なひずみ時効割れのない溶接加工を可能にします。

発電分野では、これらのプレートが陸上タービン（815～870℃サービス）のトランジションダクトや燃焼器シールを形成し、酸化浸炭劣化に耐えるクロム酸化スケールの安定性（900℃で放物線速度定数kₚ=3×10-¹⁴ g²/cm⁴・s）を活用している。先進超々臨界（A-USC）プラントでは、コバルト固溶体強化が10万時間後も450MPa以上の降伏強度を維持する、35MPaの圧力下、700～750℃で作動するボイラーヘッダーと蒸気配管を建設している。

産業用途としては、石油化学プロセスの触媒反応容器（750℃での硫化に耐える）、地熱ブラインシステムの熱交換プレート（300℃でのH₂S/CO₂腐食に耐える）、核燃料再処理の格納容器ライナー（ガンマ線照射下での硝酸酸化に耐える）などがある。プレートの冷間圧延表面仕上げ（Ra≦1.6μm）は、加圧システムにおけるシーリングの完全性を保証し、異方性熱膨張（14.2μm/m-℃ ∥RD対14.9μm/m-℃ ⊥RD）は、調整された予熱プロトコルを介して溶接レイアウトで補正されます。

新たな用途としては、極超音速機の熱保護システム（900℃の空力加熱に耐える）や、合金の放射線損傷耐性（50dpa以上の中性子束）を利用した核融合炉の第一壁遮蔽などがある。性能は、γ'析出物の安定性による衝撃靭性の5%以下の損失で、熱サイクル（600℃→室温、10⁴サイクル以上）下で検証されている。

ニモニックC-263プレート包装

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。小型のものはPP箱に、大型のものは木箱に梱包されます。包装のカスタマイズを厳守し、適切な緩衝材を使用して、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.簡単な製造工程の流れ

2.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板に関する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。これを超える長時間の暴露は粗大化を加速し（1,000時間後に100 nm以上）、クリープ強度を25～30%低下させます。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板は、高純度電解ニッケル、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-チタンマスター合金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総合熱機械プロセスによって製造され、正確な組成目標（Ni-bal.、Cr-20±0.5%、Co-20±0.5%、Mo-6±0.2%、Ti-2.2±0.1%、Al-0.4±0.1%）を達成する。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。1200℃で12～24時間の均質化処理により一次炭化物を溶解した後、鋳塊を1150～1200℃で最低5:1の圧下率で熱間鍛造し、鋳造ままの組織を破壊する。熱間圧延は、γ-オーステナイト安定域（1100～1150℃）で進行し、アルミニウム/チタン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速度（0.05～0.5秒¹）を採用し、リバースミルを通して300mmから3～100mmまで徐々に厚さを減少させる。

1150±10℃で厚さ25mm当たり2～4時間の溶体化処理により、γ'析出物とM₂₃C₆炭化物を溶解し、次いで急速水冷して過飽和固溶体を保持する。冷間圧延は、10mm以下の板をタンデム圧延機で20～50％の板厚圧下し、強い 〈110〉∥圧延方向組織と転位密度>10¹⁴ m-²を生成する。 1150℃での中間溶体化処理により、30～40%の減厚後に加工性が回復します。800±10℃で8時間の一次時効処理により微細なγ'（Ni₃[Al, Ti]、20～50nm、25～30vol%）を析出させ、次いで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粒界M₂₃C₆炭化物を安定化させる。重要な組織制御には、トポロジカル・クロースパック（TCP）相形成（σ、μ）を抑制するための750～950℃までの急冷（滞留時間15分未満）と、ラーベス相を溶解するための850℃での等温保持が含まれる。 表面仕上げには、研磨ベルト研削（Ra≦1.6μm）またはHNO₃/HF溶液での酸洗（熱間圧延）が行われ、非破壊検査では超音波検査（内部欠陥＞1.5mm）、渦電流検査（表面欠陥＞100μm）、走査型電子顕微鏡によるγ'分布の金属組織検査が行われる。熱機械性能の検証には、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）が含まれる。