高温酸化に強い601合金の特徴と実用化は何ですか?
今日、GNEE は 601 高温耐性合金についてお話します。
合金 601、UNS グレード N06601、ドイツ規格 2.4851 は、1180 度までの温度で優れた耐酸化性を備えたニッケルクロム合金です。 加熱と冷却のサイクル中などの非常に厳しい条件下でも、601 合金は緻密な酸化膜を形成し、高い耐スポーリング性を実現します。 耐炭酸性が良好。 クロムとアルミニウムの含有量が高いため、硫黄含有雰囲気での高温酸化に耐える目的でもよく使用されます。 601 合金は、室温および高温において、優れた機械的特性と応力腐食割れに対する優れた耐性を備えています。
下の赤い部分は601合金の組成範囲です（データはASTM B168プレート規格から抜粋）。
601合金の加工と熱処理
合金 601 合金は、一般的な工業プロセスで簡単に加工できます。 ただし強度が高いため、冷間・熱間加工にはハイパワーの機械が必要となります。
601合金の予熱
表面をきれいに保つために、加熱プロセス前および加熱プロセス中にワークピースの表面を洗浄する必要があります。 加熱環境に硫黄、リン、鉛、その他の低融点金属が含まれる場合、601 合金は脆くなります。 不純物は、マーキングペイント、チョーク、潤滑油、水、燃料などに由来します。燃料の硫黄含有量は低くなければなりません。 たとえば、液化石油ガスおよび天然ガスの不純物含有量は 0.1% 未満、都市ガスの硫黄分は 0.25g/m3 未満、硫黄分は石油ガスの含有量は 0.5% 未満である必要があります。
加熱用の電気炉は、より正確な温度制御機能と、より純粋な炉内ガス組成を有することが好ましい。
ガス中の不純物含有量が低い場合には、ガス加熱炉の使用も検討できます。 ただし、炉のガスは中性または弱アルカリ性である必要があり、炉のガス組成の酸化および還元特性の変動は避けなければなりません。 燃焼炎はワークに直接燃えません。
601合金熱間加工
601 合金の適切な熱間加工温度は 1200-900 度です。 冷却方法としては、水冷法やその他の急冷法を用いることができる。 最高の性能を確保するには、熱間加工後、適時にアニールする必要があります。 熱処理中は、材料を処理温度の上限まで加熱する必要があります。
炉が所定の温度に達した後、厚さ100mmあたり60分間保温します。 規定時間保温後、直ちに放し規定温度範囲内で処理します。 金属の温度が最低加工温度を下回った場合は、再度加熱する必要があります。
601合金冷間加工
固溶体処理後に冷間加工を行う必要があります。 601 合金の加工硬化率はオーステナイト系ステンレス鋼よりも大きいため、加工装置をそれに応じて調整する必要があり、冷間加工プロセス中に中間焼きなましプロセスが必要です。 冷間変形が 10% を超える場合は、最終の溶体化処理が必要です。
601合金熱処理
601合金の熱処理温度範囲は920-980度で、最も適した温度は950度です。
高温で耐久性のある性能を得るために、601合金の高温溶体化処理温度範囲は1100-1180度です。 水焼入れにより、最大のクリープ抵抗が得られ、500-800 度の間での炭素の析出が最小限に抑えられます。 厚さ3mm以下の材料も急速空冷可能です。
601合金の研削
高温合金は動作中に保護酸化膜を形成します。 したがって、研磨が必要かどうかをよく確認してください。
601 合金ワークピースの溶接部付近の酸化物は、ステンレス鋼の酸化物よりも除去するのが困難です。 目の細かいサンディングベルトや砥石で磨く必要があります。 硝酸とフッ酸の混酸で酸洗いする前に、サンドペーパーまたは塩浴の前処理で酸化物も除去する必要があります。
601合金加工
601合金の機械加工は溶体化処理後に行う必要があり、材料の加工硬化を考慮する必要があります。 オーステナイト系ステンレス鋼とは異なり、601 合金は低速切削速度と重送りに適しています。
601合金溶接
溶接前に、材料は焼きなましまたは溶体化処理された状態でなければならず、表面は油汚れやチョークマークなどがなく、きれいでなければなりません。溶接周囲の 25 mm の領域は、光沢のある金属が露出するように研磨する必要があります。 パス間温度は 120 度を超えず、溶接前または溶接後の熱処理は必要ありません。
推奨溶接材料:
溶接棒 AWS A 5.11 ENiCrFe-3
溶接ワイヤ AWS A 5.11 ENiCrCoMo-1
601合金の用途
合金 601 は、さまざまな熱および化学プロセス、公害防止および発電などのさまざまな産業分野で広く使用されています。
『特殊鋼100秒』でまとめた代表的な用途は、主に以下のような方向性です。
熱処理プラント用のパレット、バスケット、治具
ワイヤー分割焼鈍およびラジアントチューブ、高速ガスバーナー、工業炉のワイヤーメッシュベルト
アンモニア改質における隔離タンクおよび硝酸製造における触媒サポートグリッド
排気系コンポーネント
固形廃棄物焼却炉の燃焼室
ダクトサポートと煤処理コンポーネント
排ガス無害化システムの構成部品
酸素再加熱器
