ハステロイ G30 (UNS N06030)ニッケル-クロム-鉄合金です。 Haynes International によって開発されたこの合金は、酸化性酸と還元性酸の両方に対する耐性を独自に組み合わせています。
この記事では、ハステロイ G30 プレートの特性とその用途について包括的に概要を説明します。
ハステロイ G30 プレート主要なプロパティ
1. 湿潤-プロセスリン酸に対する優れた耐性
ハステロイ G30 は、湿式プロセスのリン酸に対する耐性が実証されており、30 年以上蒸発管に使用されて成功しています。{1}
湿式-法リン酸 (P₂O₅) は、リン酸塩岩と硫酸を反応させることによって生成されます。この工業プロセスは、未反応の硫酸、金属イオン、フッ化物イオン、塩化物イオンなどの不純物を含む腐食性の高い環境を作り出します。酸は、継続的な腐食に耐えなければならない金属管を使用して、蒸発によって通常約 30% から 54% の P2O5 濃度に濃縮する必要があります。
G30 合金は、クロム含有量が高く、モリブデンと銅が添加されているため、この環境で優れています。フロリダの生産者からの実際の湿式リン酸を使用して 121 度で行われた実験室テストにより、この合金の優れた性能が確認されました。{3}} Haynes International が開発した等価-腐食図は、G30 が幅広い酸濃度と温度にわたって腐食速度を 0.1 mm/年未満に維持し、316L などの標準的なステンレス鋼や多くの競合ニッケル合金をも大幅に上回っていることを示しています。
2. 酸化性酸に対する優れた耐性
G30 はクロム含有量が高いため、硝酸や硝酸を含む混合物などの酸化性の酸に対して優れた耐性を示します。
約 30% のクロムを含む-ニッケル基合金の中で最高レベルの 1 つ-です-。G30 は、酸化環境にさらされると表面に安定した保護酸化層を形成します。この不動態皮膜は、硝酸、硫酸、および硝酸-塩酸と硝酸-酸の組み合わせなどの複雑な混合物による攻撃から下地の金属を効果的に保護します。
テストデータによると、G30 は 80 度に近い温度で最大 50% の硫酸濃度において腐食速度を 0.1 mm/年未満に維持します。硝酸環境では、この合金はさらに優れた耐性を示し、酸化条件が優勢な金属の酸洗作業や化学処理装置に適しています。
3. 還元性酸に対する中程度の耐性
モリブデンと銅の含有により、G30 は塩酸や硫酸などの還元酸に対して顕著な耐性を備えています。
G30 は主に純粋な還元環境向けに設計されたものではありませんが、-ハステロイ B- シリーズのような合金が優れています-。酸性状態が酸化状態と還元状態の間で変動する複雑な工業プロセスにおいて価値があることが証明される、バランスの取れた性能を提供します。この合金には約 5.5% のモリブデンと 2% の銅が含まれており、どちらも還元条件における塩酸および硫酸に対する耐性を強化します。
腐食試験により、G30 は 150 °F で最大 2.5%、沸騰温度で最大 1% の塩酸濃度において腐食速度を 0.1 mm/年未満に維持することが明らかになりました。硫酸中では、この合金は中程度の温度で最大 30% の濃度で良好に機能し、125 °F (52 度) の 40% 硫酸中での腐食速度は 0.1 mm/年未満です。
4. 塩化物-による応力腐食割れに対する耐性
標準のオーステナイト系ステンレス鋼とは異なり、ハステロイ G30 は塩化物による応力腐食割れに対して優れた耐性を備えています。{1}
塩化物応力腐食割れ (Cl- SCC) は、引張応力下で塩化物-を含む環境にさらされた場合の 304 および 316 ステンレス鋼の一般的な破損メカニズムです。この現象は、事前に重大な腐食がなくても、突然の壊滅的な故障につながる可能性があります。
G30 のニッケル-が豊富なマトリックス (ニッケル約 43%) は、この故障モードに対する固有の耐性を提供します。この合金は、高いクロム含有量とモリブデンの添加と組み合わせることで、塩化物を含む環境でも構造的完全性を維持します。{4}}これは、堆積物の下や濃縮プロセス中に塩化物濃度が発生する可能性がある蒸発器、熱交換器、配管システムにおいて重要な利点です。
5. 粒界析出に対する耐性
G30 は熱影響部での粒界析出物の形成に対して優れた耐性を示し、-溶接後の熱処理を行わずに溶接したままの状態で使用できます。-
多くの耐食性合金では、溶接中に鋭敏化が発生します。つまり、粒界でクロム炭化物が析出してクロムが消耗し、粒界腐食の経路が形成されます。{1} G30 は、炭素含有量を注意深く制御し、安定した炭化物を優先的に形成するニオブを添加することで、この制限を克服しています。
この特性により、G30 は、-溶接後の熱処理が非現実的または法外なコストがかかる大規模な製造において特に価値があります。-溶接されたコンポーネントは、粒界攻撃のリスクなしに直接使用できるため、化学処理装置の製造時間とコストが大幅に削減されます。
6. 優れた加工性、溶接性
ハステロイ G30 は従来の方法で容易に形成でき、標準技術を使用して適合する溶加材を使用して溶接できます。
この合金は延性が高いため、優れた冷間成形特性を示します。ただし、オーステナイト系ステンレス鋼よりも硬いため、成形作業中により多くのエネルギーを必要とします。熱間成形は通常、950 度から 1150 度の間の温度で実行され、その後、耐食性を維持するために急冷されます。
溶接には ERNiCrMo-11 溶加材を推奨し、TIG、MIG、シールドメタルアーク溶接などが適しています。溶接領域は、耐食性を損なう可能性のある硫黄、鉛、その他の不純物による汚染を避けるために清潔に保つ必要があります。標準的な溶体化熱処理は、1177 度 (2150 度 F) に加熱した後、急速空冷または水冷することから構成されます。
ハステロイ G30 プレートの主な用途
1. リン酸製造装置
G30 プレートは、湿式プロセスのリン酸濃縮用の蒸発管、配管、容器に広く使用されており、-合金の耐食性は数十年にわたって現場で証明されています。-
湿式-リン酸の濃度は、化学業界で最も要求の厳しい用途の 1 つです。蒸発器は高温で動作し、塩化物、フッ化物、固体粒子を含む酸を扱います。 G30 は全体的な腐食、局所的な腐食、応力腐食割れに対する耐性を兼ね備えているため、このサービスに最適な材料となっています。
2. 核燃料の再処理と廃棄物管理
この合金は硝酸{0}ベースの溶液に対する耐性があるため、核燃料再処理施設や放射性廃棄物処理システムに適しています。
原子力産業では、材料が放射線曝露と組み合わせた高度な酸化条件に耐える必要がある場合に、G30 コンポーネントが使用されます。この合金は、燃料溶解プロセスで一般的な硝酸-フッ化水素酸混合物--中での安定性により、重要な機器にとって信頼できる選択肢となります。
3. 金属酸洗装置
G30 プレートは、ステンレス鋼やその他の金属の硝酸ベースの酸洗作業に使用されます。-
酸洗いタンクと関連機器は、高温での硝酸とフッ化水素酸の組み合わせに耐える必要があります。これらの酸化性の酸混合物に対する G30 の優れた耐性により、これらの要求の厳しい用途において長い耐用年数が確保されます。
4. 石油化学処理および肥料製造
この合金は、混酸環境にさらされる殺虫剤、肥料、石油化学製品の製造装置で使用されます。{0}}
G30 はバランスの取れた耐食性を備えているため、化学処理プラントでの硫酸、硝酸、および複雑な混合物の取り扱いに適しています。用途は反応器、熱交換器、配管、撹拌装置などです。
5. 金鉱石の抽出
G30 は、鉱石処理に硝酸と硫酸が使用される金処理施設で使用されます。
金採掘業界は、金の抽出プロセスで酸溶液を扱う装置に G30 を利用しており、合金の耐食性と良好な機械的特性の組み合わせの恩恵を受けています。
6. 排煙脱硫装置
環境制御装置の場合、G30 プレートは、排煙脱硫システム内の酸性凝縮水と塩化物を含む環境に対する耐性を備えています。-
酸性ガス洗浄システムを備えた石炭火力発電所や産業施設では、G30 は硫酸凝縮物や塩化物-による腐食に対して信頼性の高い性能を発揮し、多くの場合ステンレス鋼の代替品を上回ります。
当社の営業チームにお問い合わせください詳細な仕様、競争力のある価格、またはアプリケーションに関する専門家のアドバイスについては、こちらをご覧ください。
