高温合金とは何か
高温合金とは、鉄、ニッケル、コバルトを主成分とする金属材料の一種であり、600℃以上の高温環境下で一定の応力を受けながら長時間使用できる。優れた高温強度、耐酸化性、耐熱腐食性、良好な疲労特性および破壊靭性を有するため、「スーパー合金」とも呼ばれる。
高温合金の性能特性
- 優れた高温性能：高温下でも高い強度と良好な機械的特性を維持できる。
- 優れた耐酸化性と耐食性：高温酸化・腐食環境下において優れた性能を発揮します。
- 高信頼性と長寿命：過酷な条件下でも安定した性能を維持し、機器の寿命を延長できます。
- 優れた疲労特性と破壊靭性：繰返し荷重および衝撃荷重下での優れた性能。
一般的な高温合金グレードと化学組成
以下は、一般的に使用されるいくつかの高温合金グレードの主な特徴です：
GH4169
- 主な特徴：
析出強化型ニッケル基高温合金、優れた高温強度と耐酸化性を有する。
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優れた疲労抵抗性、耐放射線性、耐食性に加え、良好な加工性および溶接性を有する。 - 適用分野：航空エンジン、原子力、石油産業。タービンブレード、燃焼室などの製造に使用される。
GH3030
- 主な特徴：
ニッケル基高温合金、優れた高温機械的特性と耐食性を有する。
800℃以下で良好な機械的特性を維持し、高クロム含有量により合金の耐酸化性が向上する。
優れた耐熱疲労性と冷間加工性を有し、各種冷間圧延薄板、パイプ、線材およびその他の変形製品の製造に使用できる。 - 適用分野：航空宇宙、石油化学、原子力エネルギーおよび石油化学設備。タービンブレード、燃焼室などの高温部品の製造に使用される。
GH3039
- 主な特徴：
ニッケル基高温合金、優れた高温強度と耐酸化性を有する。
引張強度は850℃で650MPaであり、1000℃で100時間以上連続使用後の酸化重量増加はわずか2-3mg/cm²である。
優れた冷間成形性と溶接性を有し、航空機エンジンの燃焼室およびアフターバーナー部品として850℃以下での長期使用に適する。 - 適用分野：航空機エンジン、ガスタービン、タービンブレード、ガイドブレードなどの製造に使用される。
GH3044
- 主な特徴：
ニッケル基高温合金、優れた高温強度、耐酸化性、耐熱腐食性を有する。
1000℃における引張強度は650MPaに達し、850℃におけるクリープ破断強度は400MPaである。
高温酸化環境における耐酸化性は非常に優れており、1000℃における酸化皮膜の厚さはわずか約10μmである。 - 適用分野：航空機エンジン、ガスタービン、原子炉。タービンディスク、燃焼室などの高温部品の製造に使用される。
| 元素／合金名称 | GH4169 (Inconel 718) | GH3030 | GH3039 | GH3044 |
| ニ： | 50 – 55% | 45 – 50% | 48 – 53% | >55% |
| Cr： | 17 – 21% | 20% | 19 – 22% | 18 – 21% |
| フェ： | 5 – 10% | 15% | – | – |
| モ | 2.8 – 3.3% | – | 2.8 – 3.3% | 4 – 5% |
| Nb： | 4.75 – 5.50% | – | – | – |
| ティ | 0.65 – 1.15% | 2% | 1.8 – 2.2% | 0.3 – 0.5% |
| アルだ： | 0.20 - 0.80% | 3% | 0.80% | 0.2 – 0.5% |
| C : | ≤0.08% | ≤0.12% | ≤0.08% | – |
| P : | ≤0.015% | ≤0.02% | ≤0.015% | ≤0.02% |
| S : | ≤0.01% | ≤0.015% | ≤0.01% | ≤0.015% |
| Co: | – | 10% | 12% | 12 – 15% |
| ムン： | ≤0.35% | ≤0.7% | ≤0.5% | ≤0.5% |
| Siだ： | ≤0.35% | ≤0.8% | ≤0.5% | ≤0.5% |
| Cu: | ≤0.3% | – | – | – |
| W : | – | – | – | 3 – 4% |
GH4169
GH4169 プレート
GH4169 パイプ
GH4169 コイル
GH4169 棒鋼
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GH3030
GH3030 プレート
GH3030 パイプ
GH3030 コイル
GH3030 棒鋼
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GH3039
GH3039 プレート
GH3039 パイプ
GH3039 コイル
GH3039 棒鋼
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GH3044
GH3044 プレート
GH3044 パイプ
GH3044 コイル
GH3044 棒鋼
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