ハステロイBとハステロイCの違いは何ですか?

ハステロイ合金は、優れた耐食性、高温強度、耐久性でよく知られており、化学処理、石油化学、航空宇宙などのさまざまな業界で人気があります。数多くのハステロイのバリエーションの中でも、ハステロイ B とハステロイ C は、広く使用されている 2 つのオプションとして際立っています。ハステロイのサプライヤーとして、私はこれら 2 つの合金の違いについて混乱している顧客によく遭遇します。このブログ投稿では、特定のアプリケーションに対して十分な情報に基づいた決定を下せるよう、ハステロイ B とハステロイ C の主な違いを詳しく説明します。

化学組成

ハステロイ B とハステロイ C の最初の大きな違いは、化学組成にあります。

ハステロイ B は主にニッケル - モリブデン合金です。通常約 26 ～ 30% という高いモリブデン含有量が、ハステロイ B の重要な特徴です。この高いモリブデン濃度により、沸点までのあらゆる濃度および温度において、合金に塩酸に対する優れた耐性が与えられます。ハステロイ B のその他の元素には、ベース金属としてニッケルが含まれており、少量の鉄、クロム、炭素が含まれています。例えばハステロイB-3ハステロイB3オリジナルのハステロイ B の改良版であり、安定性と溶接関連の問題に対する耐性を強化するために、より洗練された組成を備えています。

一方、ハステロイCはニッケル・クロム・モリブデンの合金です。ハステロイ C のクロム含有量は通常 14 ～ 22% であり、酸化環境に対して優れた耐性を示します。約 15 ～ 17% のモリブデン含有量は、還元酸に対する耐性に貢献します。さらに、タングステンや鉄などの元素も含まれています。例えば、米国N06002は、幅広い腐食条件に適した特性のバランスを提供する特定の化学組成を備えたハステロイ C 合金の一種です。

耐食性

化学組成の違いにより、ハステロイ B とハステロイ C では異なる耐食特性が得られます。

ハステロイ B は、還元酸環境での使用のために特別に設計されています。還元条件下では塩酸、硫酸、リン酸に対して優れた耐性を示します。特定の化学薬品の製造や酸洗作業など、これらの酸が大量に存在する用途では、ハステロイ B が合金として選択されることがよくあります。ただし、酸化剤に対する耐性は限られています。たとえば、硝酸または塩化第二鉄の存在下では、ハステロイ B は重大な腐食を受ける可能性があります。

ハステロイ C はクロムを含有しているため、耐食性の点でより多用途です。酸化環境と還元環境の両方に耐えることができます。硝酸のような酸を酸化すると、表面に不動態酸化物層が形成され、その下の金属がさらなる腐食から保護されます。還元環境では、モリブデンおよび他の合金元素がその耐性に寄与します。このため、ハステロイ C は、さまざまな種類の腐食性媒体に遭遇する可能性のある化学処理産業など、より幅広い用途に適しています。たとえば、医薬品の製造では、製造プロセスでさまざまな酸や酸化剤が使用されるため、ハステロイ C が好ましい材料です。

機械的性質

ハステロイBとハステロイCでは機械的性質も異なります。

ハステロイBは室温で比較的高い強度を持っています。高温でも強度を維持できますが、高温では延性が影響を受ける可能性があります。ハステロイ B は溶接中に、機械的性能を低下させる可能性がある脆性相の形成を防ぐために特別な注意を払う必要があります。

一方、ハステロイ C は優れた延性と靭性を備えています。さまざまな形状に簡単に成形および加工できます。また、高温での耐クリープ性にも優れているため、熱交換器や圧力容器など、長期間高温および高応力条件にさらされる用途に適しています。例えば、米国N10665は、ハステロイ C ベースの合金であり、過酷な環境における優れた機械的特性で知られています。

溶接性

溶接性は、ハステロイ B とハステロイ C のどちらかを選択する際に考慮すべき重要な要素です。

ハステロイ B には溶接においていくつかの課題があります。モリブデン含有量が高いと、溶接プロセス中に金属間相が形成され、溶接継手の耐食性と機械的特性が低下する可能性があります。健全な溶接を確保するには、特別な溶接技術と溶加材が必要です。溶接領域の性能を向上させるために、溶接前および溶接後の熱処理も必要になる場合があります。

ハステロイ C は一般にハステロイ B に比べて溶接性が優れています。ガスタングステンアーク溶接 (GTAW) やシールドメタルアーク溶接 (SMAW) などの一般的な溶接方法を使用して溶接できます。溶接プロセスでは脆性相の形成が起こりにくく、溶接継手は良好な耐食性と機械的特性を維持できます。

アプリケーション

ハステロイ B とハステロイ C の特性の違いにより、使用シナリオが異なります。

ハステロイ B は、還元酸が蔓延する産業で一般的に使用されます。化学処理業界において、塩酸や硫酸を扱う反応器、貯蔵タンク、配管システムなどの設備に広く使用されています。リン酸が重要な成分である肥料の製造にも使用されます。

ハステロイ C は、より幅広い業界で応用されています。化学処理産業では、酸化性酸と還元性酸の両方を含むさまざまな腐食性媒体と接触する装置に使用されます。航空宇宙産業でも、高温や腐食環境に耐える必要があるコンポーネントに使用されています。発電産業では、水や蒸気による腐食に耐えるために、ハステロイ C が熱交換器や凝縮器に使用されています。

結論

要約すると、ハステロイ B とハステロイ C は、化学組成、耐食性、機械的特性、溶接性、用途が異なる 2 つの異なるハステロイ合金です。どちらかを選択する場合は、腐食性媒体の種類、温度、機械的応力など、アプリケーションの特定の要件を考慮することが重要です。ハステロイのサプライヤーとして、私はお客様のプロジェクトに最適な合金を選択するのに役立つ詳細な情報とガイダンスを提供できます。あなたの用途にハステロイ材料が必要な場合は、さらなる議論と調達のために私に連絡することをお勧めします。当社は幅広いハステロイ製品を在庫しており、競争力のある価格と高品質のサービスを提供できます。

参考文献

• 「ニッケル基合金の耐食性」ASMインターナショナル著
• 「ニッケルとその合金のハンドブック」ジョージ・E・トッテン編