ニッケルオーステナイト系ステンレス鋼のグレード
ニッケルは高価な合金元素として知られており、応力腐食耐性とオーステナイト構造の両方が求められる用途では不可欠です。例えば、オーステナイト構造が高温環境ではクリープ耐性が重要です。 ステンレス鋼 従来のオーステナイト系ステンレス鋼と同様に、双晶境界は、積層欠陥エネルギーが低いため、ニッケルリッチオーステナイト系ステンレス鋼の重要な特徴です。オーステナイト系ステンレス鋼は応力腐食割れ（SCC）を起こしやすいですが、ニッケル含有量が20%を超えると、応力腐食耐性が大幅に向上します。16%〜21%のクロムを含むFe-Ni-Cr合金の応力腐食閾値（105℃、22% NaCl水溶液）の応力強度に対するニッケルの影響を研究しました。ニッケルリッチオーステナイト系ステンレス鋼（NiASS）は、別のクラスのステンレス鋼と見なすことができます。実際、ニッケル含有量が30%を超えると、二相およびフェライトステンレス鋼の応力腐食耐性は、二相およびフェライトステンレス鋼のそれと同等になります。ニッケルリッチオーステナイト系ステンレス鋼のいくつかの限定されたグレードは、 ステンレス鋼 下記の表にリストされています。スーパーオーステナイト系ステンレス鋼 254SMO および 654SMO は、石油およびガス産業向けに特別に設計されています。代表的な用途は、海水冷却、パルプ漂白、油圧および計器配管設備です。
Ni-オーステナイト系ステンレス鋼のグレード
| 合金 | Ｃ | シ | ミネソタ | Cr | ニ | モ | わ | 共同 | 銅 | いいえ | いいえ |
| 254Sモ | 0.01 | 0.8 | 1.0 | 20 | 18 | 6.1 | 0.7 | 0.2 | |||
| 654SMo | 0.01 | 3.5 | 24 | 22 | 7.3 | 0.5 | 0.5 | ||||
| サニクロ25 | 0.1 | 0.2 | 0.5 | 22.5 | 25 | 3.6 | 3.5 | 3.0 | 0.5 | 0.23 | |
| サニクロ28 | 0.02 | 0.6 | 2.0 | 27 | 31 | 3.5 | 1.0 | ||||
| 合金800 | 0.07 | 0.6 | 0.6 | 20.5 | 30.5 | ||||||
| 353MA | 0.05 | 1.6 | 1.5 | 25 | 35 | 0.16 | |||||
| 合金825 | 0.03 | 0.5 | 0.8 | 20 | 38.5 | 2.6 | |||||
| 合金625 | 0.03 | 0.5 | 0.5 | 21 | バル | 8.5 | |||||
| 合金690 | 0.02 | 0.5 | 0.5 | 30 | 60 | ||||||
| 合金600 | 0.05 | 0.4 | 0.8 | 16.5 | バル | 0.5 |
22Cr-25Ni合金であるSANICRO 25は、700℃までのボイラーで使用するために設計されています。優れたクリープ破壊強度と高温耐腐食性により、過熱器や再加熱器に適した材料です。実際、SANICRO 25のクリープ破壊強度は、600〜750℃の範囲でほとんどのオーステナイト系ステンレス鋼よりも優れています。腐食性の高い酸性環境では、通常、Sanicro 28が最良の選択です。チューブ、ケーシング、酸性ガスライニングを備えた高強度掘削井戸で使用され、その他の用途には、ヒーター、ポンプシステム、湿式リン酸工場と過リン酸工場のポンプとコンテナが含まれます。
合金800は、優れた耐クリープ性、良好な高温耐腐食性、および材料の高温強度が求められる550～1100℃の環境範囲でよく使用されます。これらの合金は、アンモニア、メタノール、都市ガスの生産の入口と出口、および塩化ビニルとエチレンの生産に使用される炉管にも使用されます。その他の用途には、流動床用の熱交換管と輻射管、およびマフラー管や熱電対の保護スリーブなどの熱処理炉の部品が含まれます。
25Cr-35Ni 合金 353Ma は、浸炭や窒素吸収が問題となる可能性のある環境で合成ガスを処理するクラッキング炉や改質管で使用するために設計されています。クロム含有量の多い他の選択肢もありますが、353MA が最良の選択です。その理由の 1 つは、非常に安定した表面酸化層の形成に役立つ Ce 元素が含まれていることです。
合金 690 は 60 パーセントのニッケルを含み、主に原子力発電所の蒸気発生器の配管に使用されます。動作温度は 365℃ で、この温度では粒子間の応力腐食割れが問題になる可能性があります。所定の使用条件下では、合金 690 は腐食がほとんど発生しないため、推奨される合金です。
興味深いことに、ニッケルを多く含むオーステナイト系ステンレス鋼 254SMO は芸術にも使用されています。カール・ミレスによる彫刻「神は虹の彼方に」は、1995 年にストックホルムのナック・ストランドの南岸に設置されました。この彫刻は高さ約 23 メートルで、毎日多数の船乗りが通る有名な景勝地です。周囲の海水には塩分が含まれており、塩化物によって表面腐食が発生しやすいため、高強度のスーパーオーステナイト系ステンレス鋼 254SMO はこのような環境に非常に適しています。
