インコネル601(UNS N06601) – 極めて高い耐酸化性を備えたアルミニウム含有ニッケルクロム合金

簡単な説明:

インコネル601(UNS N06601 /W.Nr. 2.4851 / NS313 / GH3600) は、ニッケル・クロム・アルミニウム固溶強化合金で、1204℃ (2200°F) までの極めて高い耐酸化性を実現するために特別に設計されています。Womic Steel は、熱処理、石油化学処理、炉製造、航空宇宙、発電用途向けに、シームレスパイプ、溶接パイプ、鋼棒、鋼板、鋼コイル、ストリップ、フランジ、継手、鍛造品、ワイヤー、バルブなど、さまざまな製品形態のインコネル 601 を供給しています。


製品詳細

商品タグ

製品概要

この合金は、1960年代にインコネル600の改良版として開発されました。アルミニウムを1.0~1.7%添加することで、保護的な酸化皮膜(Al₂O₃)を形成し、耐酸化性を向上させています。これにより、1000℃を超える温度において、インコネル600に比べて著しく優れた耐酸化性を実現しています。現在、インコネル601は、過酷な熱サイクルや酸化条件下でも信頼性の高い性能が求められる工業炉部品、放射管、石油化学改質器、自動車排気システムなどに好んで使用されています。

インコネル601とは何ですか?

インコネル601は、炭素含有量を制御したニッケル・クロム・アルミニウム合金で、優れた高温強度と耐酸化性を備えています。酸化防止をCr₂O₃のみに依存するインコネル600とは異なり、インコネル601はCr₂O₃とAl₂O₃からなる密着性の高い硬質酸化皮膜を形成します。この二重酸化皮膜は、過酷な熱サイクル条件、浸炭、酸化雰囲気下でも、スケール生成や剥離に対して優れた耐性を発揮します。

アルミニウムを添加することで、1000℃(1830°F)を超える温度での耐酸化性が向上し、1204℃(2200°F)までの使用に適しています。この合金は、酸化による材料損失がほとんどなく、多数の熱サイクルを経ても構造的完全性を維持するため、多くの用途において耐熱ステンレス鋼よりも2~4倍長い耐用年数を実現します。

主な特徴は以下のとおりです。

  • 優れた耐酸化性最高1204℃(2200°F)までの温度に耐え、スケールや剥離に対する優れた耐性を備えています。
  • 浸炭に対する優れた耐性炭素を豊富に含む高温環境において
  • 優れた耐熱サイクル性および熱疲労
  • 優れた高温クリープ破断強度最高1038℃
  • 硫黄含有雰囲気に対する優れた耐性
  • 溶接性および加工性に優れている

化学組成

要素 コンテンツ (%) 役割
ニッケル(Ni) 58.0~63.0 ベース元素は、腐食および酸化に対する耐性を提供する。
クロム(Cr) 21.0~25.0 Cr₂O₃酸化物スケールを形成し、耐酸化性を提供する。
アルミニウム(Al) 1.0~1.7 Al₂O₃スケールを形成し、耐酸化性を高め、剥離を防ぎます。
鉄(Fe) バランス コストと熱伝導率のバランスが取れている
マンガン(Mn) ≤ 1.0 脱酸剤、熱間加工性を向上させる
炭素(C) ≤ 0.10 クリープ強度と加工性を最適化するように制御されています。
シリコン(Si) ≤ 0.50 脱酸素剤、酸化耐性を向上させる
銅(Cu) ≤ 0.50 残留元素
硫黄(S) ≤ 0.015 熱による息切れを避けるため、厳密に管理されています。

機械的特性

財産 焼きなまし状態 冷間引抜き
抗張力 585 – 650 MPa (85 – 94 ksi) 800~950MPa
降伏強度(0.2%オフセット) ≥ 205 MPa (30 ksi) ≥ 350 MPa
伸長 30%以上 8%以上
硬度 150~220ヘビーバイト
密度 8.11 g/cm³
融解範囲 1360~1411℃
熱伝導率 20℃で11.2 W/m・K
熱膨張係数(20~100℃) 12.0 × 10⁻⁶/°C
弾性率 206 GPa
最大使用温度(酸化) 1204℃(2200°F)
最大使用温度(構造部分) 1038℃(1900°F)

インコネル601の主な利点

優れた耐酸化性インコネル601は、Cr₂O₃とAl₂O₃からなる密着性の高い酸化皮膜を形成し、1204℃(2200°F)までの高温環境下でも優れた保護性能を発揮します。この二元酸化皮膜は、インコネル600に形成されるCr₂O₃皮膜よりもはるかに安定性が高く、剥離耐性にも優れているため、過酷な熱サイクル用途に最適です。1200℃で長時間加熱した後でも、酸化皮膜は密着性を維持し、下地の金属を保護します。

優れた浸炭耐性炭素を多く含む環境(例えば、エチレン分解炉、カーボンブラック製造など)において、インコネル601は他のほとんどのニッケル基合金よりも浸炭に対する耐性が優れています。アルミニウムの添加により保護層が形成され、炭素の拡散を阻害することで、金属粉化や脆化を防ぎます。

優れた耐熱疲労性この合金は高い延性と熱安定性を備えているため、熱疲労や熱衝撃に対する耐性に優れています。放射管や炉のローラーなど、加熱と冷却のサイクルを繰り返す部品は、ステンレス鋼製のものよりもはるかに長くその状態を維持します。

優れたクリープ破断強度インコネル601は、1038℃までの温度で十分な構造強度を維持します。1000℃におけるクリープ破断強度は1000時間で25MPaであり、高温で稼働する耐荷重炉部品に適しています。

硫黄含有雰囲気に対する耐性この合金は硫黄を含む酸化性雰囲気下で優れた性能を発揮するため、硫黄化合物が存在する燃焼や廃棄物焼却用途に適しています。

優れた加工性と溶接性インコネル601は、適切な溶加材を使用すれば、TIG溶接、MIG溶接、抵抗溶接などの方法で容易に溶接できます。また、900~1200℃での熱間加工、および標準的な技術を用いた冷間加工が可能です。

インコネル601とインコネル600の比較

財産 インコネル600 インコネル601
ニッケル含有量 72%以上 58~63%
クロム含有量 14~17% 21~25%
アルミニウム含有量 なし 1.0~1.7%
酸化耐性 1093℃まで優れた性能を発揮 最高1204℃まで優れた性能を発揮
スケール付着 良い 優れた(Al₂O₃ + Cr₂O₃)
浸炭耐性 良い 優れた
塩化物SCC耐性 並外れた 良い
温度制限 1093℃ 1204℃
クリープ強度 良い 高温でより良く
推奨アプリケーション 化学処理、原子力発電、塩化物環境 炉、石油化学改質器、高温酸化

インコネル600を選ぶべき時:塩化物応力腐食割れが懸念される用途、原子力発電所、腐食性の高い塩化物を使用する化学処理、およびニッケル含有量が高い方が有利な1093℃までの比較的高温での使用。

インコネル601を選ぶべき時:1093℃を超える高温での極度の酸化、熱サイクル、硫黄含有雰囲気、浸炭環境、および長寿命を必要とする炉部品など、過酷な環境下での用途。

インコネル601の熱処理

インコネル601は固溶強化合金であり、析出硬化熱処理には反応しません。標準的な熱処理は固溶化焼鈍です。

標準溶液アニーリング:

  • 温度:1100~1200℃(2010~2190°F)
  • 浸漬時間:10~20分(厚さによる)
  • 冷却:水冷または強制空冷
  • 目的:炭化物を溶解し、結晶粒構造を微細化し、最適な耐食性を実現する。

応力除去焼鈍:

  • 温度:800~900℃(1470~1650°F)
  • 浸漬時間:2~4時間
  • 冷却:空冷

Womic Steel社が提供する製品形態

シームレスパイプおよびシームレスチューブ

  • 外径:6mm~350mm(1/4インチ~14インチ)
  • 壁の厚さ:1mm~40mm(スケジュール5S~XXS)
  • 長さ:最大12メートル
  • 最終仕上げ:プレーンエンド、ベベルエンド、ねじ込み
  • 基準:ASTM B167、ASME SB-167
  • アプリケーション:放射管、炉管、熱交換器管、プロセス配管、サーモウェル
  • キーワード:インコネル601シームレスパイプ、2.4851パイプ、N06601チューブ、ニッケル合金高温チューブ

溶接パイプ

  • 外径:50mm~1200mm(2インチ~48インチ)
  • 壁の厚さ:1.0mm~30mm
  • 基準:ASTM B517、ASTM B516
  • アプリケーション:大口径炉部品、レトルト、プロセス配管
  • キーワード:インコネル601溶接管、大径ニッケル管、炉用管

鋼棒(丸棒、角棒、平棒)

  • 直径:6mm~500mm
  • 表面:熱間圧延、光沢、粉砕
  • 基準:ASTM B166、AMS 5715
  • アプリケーション:バルブステム、ファスナー、シャフト、炉用ローラー、スタッド、ボルト
  • キーワード:インコネル601丸棒、N06601棒、ニッケル合金棒、高温棒

鋼板・鋼シート

  • 厚さ:1mm~150mm
  • 幅:最大2500mm
  • 基準:ASTM B168、AMS 5870
  • アプリケーション:炉床板、容器シェル、マッフル、バッフル、構造部品
  • キーワード:インコネル601板、インコネル601シート、ニッケル合金板

鋼板コイルおよび鋼帯

  • 厚さ:0.5mm~6.0mm
  • 幅:10mm~1500mm
  • 基準:ASTM B168
  • アプリケーション:成形部品、伸縮継手、ベローズ、薄肉チューブ
  • キーワード:インコネル601コイル、ニッケル合金ストリップ

フランジおよび継手

  • 種類:ウェルドネック、スリップオン、ブラインド、ソケットウェルド、ねじ込み
  • サイズ:1/2インチ~48インチ
  • 耐圧性能:クラス150~クラス2500
  • 基準:ASTM B564、ASME B16.5、ASME B16.47
  • キーワード:インコネル601フランジ、ニッケル合金継手

鍛造品

  • 種類:リング、ディスク、ローラー、バルブ本体、シャフト
  • 重さ:最大5,000kg
  • 基準:ASTM B564、AMS 5715

インコネル601の用途

工業炉と熱処理インコネル601は、放射管、レトルト、マッフル炉、トレイ、バスケット、炉ローラー、炉床板などの業界標準材料です。優れた耐酸化性と耐浸炭性により、1150℃までの熱サイクルを伴う熱処理用途において、ステンレス鋼製の代替材料に比べて部品寿命が2~4倍長くなります。

石油化学プロセスこの合金は、エチレン分解炉管、接触改質装置、水素改質装置管、アンモニア合成プラント部品などに幅広く使用されています。浸炭および高温酸化に対する耐性により、重要な石油化学用途において信頼性の高い性能を発揮し、メンテナンスによる稼働停止時間と交換コストを大幅に削減します。

発電インコネル601は、過熱器チューブ、ボイラー部品、ガスタービン移行ダクト、排熱回収ボイラーなどに使用されます。その高温強度と耐酸化性により、高温で運転される複合サイクル発電所に適しています。

航空宇宙および自動車この合金は、航空機エンジンの燃焼室、排気システム部品、ターボチャージャーハウジング、ディーゼルエンジンのグロープラグ、自動車の排気システムなどに使用されています。過酷な熱サイクルや酸化に耐える能力があるため、排気ガス再循環システムやディーゼル微粒子フィルターに最適です。

化学処理インコネル601は、硝酸製造プラント設備、アンモニア酸化装置、高温化学反応器などに使用されています。硝酸および高温腐食に対する耐性が高いため、特殊化学品の製造に適しています。

環境および廃棄物焼却この合金は、廃棄物焼却プラント、排煙脱硫装置、および汚染防止装置に使用されています。二酸化硫黄、塩化水素、その他の腐食性燃焼ガスに対する耐性により、過酷な環境下でも長寿命を実現します。

ガラス・セラミック製造インコネル601は、ガラス溶解炉の部品、セラミック窯の什器、および焼成炉ロールなどに使用されます。その優れた耐熱性と耐ガラス腐食性により、ガラスおよびセラミック産業に適しています。

規格および仕様

製品形態 ASTM規格 ASME規格 AMS規格
シームレスパイプ/チューブ ASTM B167 ASME SB-167
溶接パイプ ASTM B517、ASTM B516 ASME SB-517、SB-516
バー/ロッド ASTM B166 ASME SB-166 AMS 5715
プレート/シート/ストリップ ASTM B168 ASME SB-168 AMS 5870
鍛造品 ASTM B564 ASME SB-564 AMS 5715
付属品 ASTM B366 ASME SB-366
UNS指定 N06601
材料番号 2.4851
DIN規格 NiCr23Fe
中国語版 NS313 / GH3600

よくある質問

Q:インコネル601とインコネル600の主な違いは何ですか?

A:インコネル601は1.0~1.7%のアルミニウムを含み、保護層となるAl₂O₃酸化皮膜を形成することで、1204℃までの優れた耐酸化性を発揮します。一方、インコネル600はCr₂O₃酸化皮膜のみに依存しており、耐熱温度は1093℃です。インコネル601は、極めて高温の酸化および浸炭環境において最適な選択肢となります。

Q:インコネル601は容易に溶接できますか?

A:はい。インコネル601は、TIG溶接、MIG溶接、抵抗溶接のいずれの方法で溶接可能です。適合する溶加材(ERNiCr-3またはERNiCrFe-3)の使用をお勧めします。通常、予熱は不要で、ほとんどの用途において溶接後の熱処理も必要ありません。

Q:インコネル601の連続使用における最高温度は何度ですか?

A:耐酸化性に関しては、1204℃(2200°F)までの連続使用が可能です。構造強度に関しては、推奨される最大連続使用温度は約1038℃(1900°F)です。1200℃を超える短時間の使用は可能ですが、耐用年数が短くなります。

Q:インコネル601に相当する中国製の合金は何ですか?

A: 中国の同等グレードは NS313 (耐蚀合金) および GH3600 (高温合金) です。これらのグレードは GB/T 15007 および GB/T 2882 規格に準拠しています。

Q:インコネル601にはどのような製品形態がありますか?

A:Womic Steel社は、インコネル601をシームレスパイプ、溶接パイプ、鋼棒、鋼板、鋼コイル、鋼帯、フランジ、パイプ継手、鍛造品、バルブなどの形で供給しています。製品の仕様とサイズ範囲の詳細は、製品在庫状況のセクションに記載されています。

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Womic Steelは、世界中の工業炉、熱処理、石油化学処理、発電、高温耐酸化用途向けに、インコネル601シームレスパイプ、溶接パイプ、鋼棒、鋼板、鋼コイル、フランジ、継手、鍛造品、バルブを提供する信頼できるパートナーです。完全なトレーサビリティ、船級協会認証(CCS、ABS、BV、DNV、LR)、EN 10204タイプ3.1/3.2の文書をご用意しています。