ニッケル基耐食合金

ニッケル基耐食合金

耐食性ニッケル基合金
ニッケルをベースとして使用し、一部の媒体での腐食に耐えることができる合金は、ニッケル基耐食合金と呼ばれます。 また、ニッケル30％以上、ニッケル50％以上と鉄を含む耐食合金は、慣例的に鉄ニッケル基耐食合金と呼ばれています（ステンレス耐酸鋼を参照）。

ニッケル基耐食合金は、ほとんどがオーステナイト構造を持っています。 固溶および時効処理状態では、合金のオーステナイト母相および粒界に金属間相および金属炭窒化物が存在します。 さまざまな耐食合金はその組成に応じて分類されており、その特徴は次のとおりです。
Ni-Cu 合金の耐食性は、還元性媒体中ではニッケルよりも優れており、酸化性媒体中では銅よりも優れています。 酸素や酸化剤が存在しない場合、高温のフッ素ガス、フッ化水素、フッ化水素に対して耐性があります。 酸に最適な材料です (「金属腐食」を参照)。

Ni-Cr 合金は主に酸化媒体条件下で使用されます。 硫黄、バナジウム、その他のガスを含むガスによる高温酸化や腐食に耐性があり、クロム含有量が増加するにつれて耐食性も向上します。 このタイプの合金は、水酸化物 (NaOH、KOH など) 腐食に対する優れた耐性と応力腐食耐性も備えています。
Ni-Mo 合金は主に中程度の腐食を軽減する条件下で使用されます。 塩酸腐食に対して最も優れた合金ですが、酸素や酸化剤の存在下では耐食性が大幅に低下します。
Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ（Ｗ）合金は、上記のＮｉ−Ｃｒ合金とＮｉ−Ｍｏ合金の特性を併せ持つ。 主に酸化還元混合媒体条件下で使用されます。 このタイプの合金は、高温のフッ化水素ガス、酸素と酸化剤を含む塩酸およびフッ化水素酸溶液、および室温の湿った塩素ガス中で良好な耐食性を示します。
Ni-Cr-Mo-Cu 合金は、硝酸と硫酸の両方の腐食に対して耐性があり、一部の酸化還元混酸に対しても良好な耐食性を示します。

合金の化学組成、特に C、S、P、Si およびその他の元素の含有量と純度要件に応じて、電気アーク炉、真空誘導炉、または二次精錬プロセスで精錬できます。 耐食合金に良好な熱可塑性を持たせるためには、製錬中の脱酸プロセスを厳密に制御する必要があります。 一部の合金では、最終的な脱酸剤として適切な量の Al、Ca、Mg、希土類などを添加する必要があります。 一部の合金の熱可塑性は、エレクトロスラグ再溶解プロセスによって大幅に改善できます。
ニッケルベースの耐食合金は、加熱プロセス中に炉ガス中の硫黄と容易に結合して、融点の低い硫化ニッケルを形成し、加工中に亀裂が発生します。 したがって、加熱には電気炉、保護ガス加熱炉、または低硫黄燃料を使用する必要があります。 加熱炉。 熱処理の温度範囲を表 1 に示します。このタイプの合金は通常、より優れた冷間加工特性を備えています。 各溶体化処理または焼鈍処理後の許容冷間加工変形は、一般に 20 ～ 80% です。