インコネル617(UNS N06617) – 極めて高温での使用に適したニッケル・クロム・コバルト・モリブデン合金

簡単な説明:

インコネル617(UNS N06617 /W.Nr. 2.4663 / NiCr22Co12Mo9) は、ニッケル、クロム、コバルト、モリブデンの固溶強化型超合金で、1150°C (2100°F) までの超高温用途向けに特別に設計されています。 Womic Steel は、先進原子力炉、ガスタービン、航空宇宙推進システム、石油化学処理用途向けに、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、バルブなど、さまざまな製品形態の Inconel 617 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、市販のニッケル基超合金の中で最高レベルの耐熱性を必要とする用途向けに開発されました。酸化耐性を高める高クロム(20~24%)、固溶強化と熱疲労耐性を高めるコバルト(10~15%)、クリープ強度を高めるモリブデン(8~10%)という独自の組み合わせにより、他のほとんどの合金が破損するような高温下でも構造的完全性と酸化耐性を維持する材料となっています。インコネル617は、1100℃までの使用に耐え、1150℃までの温度で優れた酸化耐性と浸炭耐性を発揮します。

主な特徴は以下のとおりです。

  • 卓越した高温強度最高1150℃(2100°F)
  • 優れた耐酸化性空気中および攻撃的な環境中
  • 浸炭および窒化に対する優れた耐性高温時
  • 優れたクリープ破断強度800℃以上の温度で
  • 熱疲労に対する優れた耐性および熱サイクル
  • 硫黄含有雰囲気に対する優れた耐性
  • 溶接性が良好適切な手順による製造可能性

化学組成

要素 UNS N06617 (ASTM) 役割
ニッケル(Ni) 44.5~55.5 基幹元素であり、耐食性とオーステナイト安定性を提供する。
クロム(Cr) 20.0~24.0 酸化耐性を高めるための保護的なCr₂O₃酸化物スケールを形成する。
コバルト(Co) 10.0~15.0 固溶強化により、熱疲労耐性が向上する。
モリブデン(Mo) 8.0~10.0 固溶強化、クリープ耐性、耐食性
アルミニウム(Al) 0.8~1.5 Al₂O₃保護層を形成することで耐酸化性を向上させる。
鉄(Fe) ≤ 3.0 不純物、厳密に管理
炭素(C) 0.05~0.15 粒界強化のための炭化物形成剤
マンガン(Mn) ≤ 1.0 脱酸素剤
シリコン(Si) ≤ 1.0 脱酸素剤
チタン(Ti) ≤ 0.6 粒界強化、炭化物形成
リン(P) ≤ 0.015 不純物
硫黄(S) ≤ 0.015 不純物

機械的特性

室温特性(焼きなまし処理済み)

財産 価値
抗張力 ≥ 680 MPa (98.6 ksi)
降伏強度(0.2%オフセット) ≥ 300 MPa (43.5 ksi)
伸長 30%以上
硬度 ≤ 240 HB
密度 8.36 g/cm³
融解範囲 1332~1380℃
20℃における熱伝導率 13.4 W/m·K
熱膨張係数(20~100℃) 11.6 × 10⁻⁶/°C
弾性率 211 GPa

高温における機械的特性

温度 °C 引張強度(MPa) 0.2%降伏強度(MPa) 1.0%降伏強度(MPa)
100 650 270 300
200 620 230 260
300 600 220 250
400 570 210 240
500 540 200 225
600 510 190 210
700 400 185 205
750 340 180 200

インコネル617の主な利点

卓越した高温強度インコネル617は、1150℃(2100°F)までの温度で構造的完全性を維持します。モリブデン、コバルト、クロムによる固溶強化の組み合わせにより、他のほとんどの超合金が軟化する温度域でも優れたクリープ破断強度を発揮します。1000℃における1000時間クリープ破断強度は100MPaを超え、超高温用途における長期使用に適しています。

優れた耐酸化性この合金は、Cr₂O₃とAl₂O₃からなる保護的な二元酸化物層を形成し、1150℃までの温度で優れた耐酸化性を発揮します。アルミニウム含有量(0.8~1.5%)は、過酷な熱サイクル条件下でも剥離を防ぐ密着性の高いAl₂O₃層を形成することで、耐酸化性を向上させます。1100℃の空気酸化試験において、インコネル617は他の超合金と比較して重量増加が最小限に抑えられています。

浸炭および窒化に対する優れた耐性炭素や窒素を含む高温環境(エチレン分解炉、アンモニア合成プラントなど)において、インコネル617は炭素や窒素のマトリックスへの拡散を効果的に抑制し、脆化を防ぎ、部品の寿命を大幅に延ばします。

優れた耐熱疲労性コバルト含有量が高い(10~15%)ため、熱疲労に対する耐性が向上し、この合金は厳しい温度サイクルにさらされる部品に適しています。この特性は、急速な加熱と冷却のサイクルが発生するガスタービン燃焼室や工業炉部品において特に有効です。

優れたクリープ破断強度この合金は高温下で優れたクリープ耐性を示し、1000℃、100MPaの応力下で1000時間を超える破断寿命を実現します。そのため、インコネル617は長期信頼性が求められる重要な高温部品に最適な材料となっています。

硫黄含有環境に対する耐性インコネル617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、廃棄物焼却、石油化学用途に適しています。

インコネル617、インコネル625、インコネル600の比較

財産 インコネル600 インコネル625 インコネル617
ニッケル含有量 72%以上 58%以上 44.5~55.5%
クロム含有量 14~17% 20~23% 20~24%
コバルト含有量 なし ≤ 1.0% 10~15%
モリブデン含有量 なし 8~10% 8~10%
アルミニウム含有量 なし ≤ 0.4% 0.8~1.5%
強化メカニズム 固溶体 固溶体 固溶体(Co、Mo)
最大動作温度 1093℃ 982℃ 1150℃
酸化耐性 素晴らしい 素晴らしい 優れた
クリープ耐性 良い 良い 並外れた
熱疲労耐性 良い 良い 素晴らしい
主な用途 化学、原子力、熱処理 海洋、化学、排煙脱硫 原子力、ガスタービン、極高温

インコネル617を選ぶべき時:1000℃を超える超高温環境下での使用が求められる用途、ガスタービン、先進原子力炉(VHTR)、過熱器チューブ、石油化学改質装置、および極端な温度下での厳しい熱サイクルにさらされる部品。

インコネル617の熱処理

インコネル617は固溶強化合金であり、析出硬化には反応しません。標準的な熱処理は、クリープ耐性に最適な微細構造を実現するように設計されています。

溶液アニーリング(標準):

  • 温度:1150~1200℃(2100~2190°F)
  • 浸漬時間:30~60分(厚さによる)
  • 冷却:水冷(急速冷却)は、最大のクリープ耐性を得るために必須です。
  • 目的:炭化物を溶解し、均一なオーステナイト組織を実現し、クリープ耐性を最適化する。
  • 注記:厚さが1.5mm未満の場合、急速空冷でも許容される可能性がある。

応力除去焼鈍:

  • 温度:最高870℃(1600°F)
  • 冷却:空冷
  • 目的:冷間加工による残留応力を緩和しつつ、クリープ耐性には影響を与えない。

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~300mm
  • 壁の厚さ:1mm~30mm
  • 長さ:最大12メートル
  • 基準:ASTM B167、ASME SB-167
  • アプリケーション:高温プロセス配管、熱交換器チューブ、原子炉部品、ガスタービン燃料ライン
  • キーワード:インコネル617シームレスパイプ、UNS N06617チューブ、2.4663パイプ、高温ニッケル合金チューブ

溶接パイプ

  • 外径:50mm~1200mm
  • 壁の厚さ:1.0mm~25mm
  • 基準:ASTM B517、ASTM B516
  • アプリケーション:大口径炉部品、プロセス配管、熱交換器シェル
  • キーワード:インコネル617溶接管、大径ニッケル管

鋼棒(丸棒、角棒、平棒)

  • 直径:6mm~300mm
  • 表面:熱間圧延、光沢(冷間引抜き)、研削、旋削
  • 基準:ASTM B166、AMS 5887
  • アプリケーション:シャフト、バルブステム、ファスナー、タービンボルト、機械加工部品
  • キーワード:インコネル617丸棒、N06617棒材、ニッケル合金棒、高温棒

鋼板・鋼シート

  • 厚さ:1mm~100mm
  • 幅:最大2000mm
  • 基準:ASTM B168、AMS 5889、ASME SB-168
  • アプリケーション:容器シェル、熱交換器プレート、構造部品、フランジブランク、燃焼室部品
  • キーワード:インコネル617プレート、インコネル617シート、N06617プレート、高温合金プレート

鋼板コイルおよび鋼帯

  • 厚さ:0.5mm~6.0mm
  • 幅:10mm~1000mm
  • 基準:ASTM B168
  • アプリケーション:成形部品、ベローズ、伸縮継手、薄肉管、プレス加工品
  • キーワード:インコネル617コイル、ニッケル合金ストリップ、高温ストリップ

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~24インチ
  • 耐圧性能:クラス150~クラス2500
  • 基準:ASTM B564、ASME B16.5
  • キーワード:インコネル617フランジ、ニッケル合金継手

鍛造品

  • 種類:リング、ディスク、シャフト、バルブ本体、タービン部品、カスタム形状
  • 重さ:1個あたり最大3,000kg
  • 基準:ASTM B564、AMS 5887
  • キーワード:インコネル617鍛造品、鍛造リング、タービン部品鍛造品

インコネル617バルブ

  • 種類:ボールバルブ、ゲートバルブ、グローブバルブ、チェックバルブ
  • サイズ:1/2インチ~12インチ
  • 耐圧性能:クラス150~クラス2500
  • 温度範囲:-196℃~+1100℃
  • 設計基準:API 608、API 6D、ASME B16.34
  • 作動:手動式、空気圧式、電動式
  • アプリケーション:超高温プロセス隔離、ガスタービン制御、原子炉冷却システム

製造上の考慮事項

高温作業:インコネル617は優れた熱間加工性を有します。推奨加工温度範囲は900~1150℃です。燃料中の硫黄含有量は厳密に管理する必要があり、天然ガスは硫黄含有量0.1%未満、重油は硫黄含有量0.5%未満でなければなりません。熱間加工後は、固溶化処理と急速冷却を行う必要があります。

冷間加工:この合金は加工硬化率が高い。冷間加工は中間焼鈍工程を挟んで行うべきである。加工硬化された材料は高温下でも十分な強度を維持する。

溶接:インコネル617は、GTAW(TIG溶接)、GMAW(MIG溶接)、SMAW(被覆アーク溶接)プロセスにおいて良好な溶接性を示します。推奨溶加材はERNiCrCoMo-1(組成が一致)です。予熱は通常不要です。層間温度は150℃以下に制御してください。厚板の場合は、低入熱量と多層溶接法を使用してください。

機械加工:インコネル617は、高強度かつ低熱伝導率のため、加工が難しい合金です。超硬工​​具またはセラミック工具を使用し、低速切削、中速送り、十分な冷却液を使用してください。加工硬化を防ぐため、工具の保持時間は短くしてください。

インコネル617の用途

先進型原子炉インコネル617は、第4世代原子力発電設計における超高温ガス炉(VHTR)および溶融塩炉(MSR)の主要な候補材料です。この合金は、900℃を超える温度で稼働する原子炉圧力容器、中間熱交換器、蒸気発生器チューブ、およびヘリウム-ヘリウム熱交換器の構成要素に指定されています。

ガスタービン発電この合金は、先進的なガスタービン燃焼室、燃焼器ケーシング、遷移ダクト、タービンケーシング、および高温部部品に使用されています。耐熱疲労性と耐酸化性に優れているため、ますます高温になる複合サイクル発電所に最適です。

超々臨界圧発電所熱効率の向上とCO₂排出量の削減のため、超々臨界圧発電所では700℃を超える蒸気温度に耐えられる材料が求められます。インコネル617は、こうした先進的な石炭火力発電所の過熱器および再熱器の配管に使用されています。

航空宇宙推進この合金は、ジェットエンジンの燃焼室ライナー、アフターバーナー部品、テールノズルライナー、逆推力装置、ロケットエンジンの推力室などに使用されています。航空宇宙推進システムの極めて過酷な熱的および機械的ストレスに耐えることができるため、高性能航空機に最適な材料となっています。

石油化学プロセスインコネル617は、エチレン分解炉の放射管、改質管、熱分解炉、高温化学反応器などに使用されています。その優れた浸炭耐性により、炭素鋼管が数ヶ月で破損する可能性のあるエチレン製造設備において、管の寿命を大幅に延ばすことができます。

工業炉製造この合金は、炉のハードウェア、放射管、マッフル炉、レトルト炉、炉床板、ローラーレール、熱電対保護管などに使用されます。高温強度と耐酸化性に優れているため、1000℃を超える温度で稼働する熱処理装置に適しています。

廃棄物焼却と環境インコネル617は、廃棄物焼却施設、バイオマス発電、および汚染防止装置に使用されています。高温下での塩化物および硫化物腐食に対する耐性が高いため、高温のごみ焼却環境において非常に有用です。

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 5887
プレート/シート/ストリップ ASTM B168 ASME SB-168 AMS 5888、AMS 5889
鍛造品 ASTM B564 ASME SB-564 AMS 5887
付属品 ASTM B366 ASME SB-366
UNS指定 N06617
材料番号 2.4663
DIN規格 NiCr22Co12Mo9
GB/T相当値 NiCr22Co12Mo9

よくある質問

Q:インコネル617の最高使用温度は何度ですか?

A:インコネル617は、耐酸化性に関して1150℃(2100°F)までの連続使用が認められています。構造強度に関しては、推奨される最大連続使用温度は約1000℃(1830°F)です。この合金は、他の合金では特性を維持できない800~1100℃の温度範囲での使用に特に適しています。

Q:インコネル617とインコネル625の主な違いは何ですか?

A:インコネル617は、コバルト(10~15%)と高濃度のアルミニウム(0.8~1.5%)を含み、1000℃を超える高温において優れた耐熱強度と耐酸化性を発揮します。インコネル625はニオブ(3.15~4.15%)を含み、低温(982℃まで)での耐食性に最適化されています。極めて高温の用途には617を、海洋環境や化学環境における耐食性には625をお選びください。

Q:インコネル617は容易に溶接できますか?

A:はい、インコネル617はGTAW、GMAW、SMAWといった溶接プロセスにおいて良好な溶接性を示します。適切な溶加材(ERNiCrCoMo-1)を使用し、層間温度を150℃以下に制御し、入熱量を低く抑えてください。通常、予熱は不要ですが、厚肉部では溶接後熱処理が必要になる場合があります。

Q:インコネル617に相当する中国製の合金は何ですか?

A:中国規格ではNiCr22Co12Mo9(GB/T 14992-2005)に相当します。この合金は、国際規格ではUNS規格番号N06617で参照されることもよくあります。

Q:インコネル617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617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、ワイヤー、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。

Q:インコネル617の主な用途は何ですか?

A:この合金は、先進原子力炉(VHTR、MSR)、ガスタービン燃焼室、超々臨界発電所、航空宇宙推進システム、石油化学改質装置、エチレン分解炉、および工業炉部品に使用されています。

Q:インコネル617は熱処理が必要ですか?

A:はい、最適な微細構造とクリープ耐性を得るためには、1150~1200℃での固溶化処理後に水冷することが推奨されます。厚さが1.5mm未満の場合は、急速空冷でも許容される場合があります。

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Womic Steelは、先進原子力発電所、ガスタービン発電、航空宇宙推進、超高温石油化学用途向けに、インコネル617(UNS N06617)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、EN 10204タイプ3.1/3.2の文書をご用意しております。