1. UNS N10665 とは何ですか?また、その最も特徴的な冶金学的特性は何ですか?
UNS N10665 は商品名ハステロイ B-2 で一般に知られており、ニッケル-モリブデン合金です。その最も特徴的な特徴は、通常 26% ～ 30% の極めて高いモリブデン含有量です。他の多くの耐食性合金とは異なり、クロムは実質的に含まれておらず (最大 1.0%)、鉄は非常に少ない (最大 2.0%) です。この特殊な化学反応により、あらゆる濃度および温度における塩酸 (HCl) に対する比類のない耐性が得られるほか、還元条件下では硫酸やリン酸などの他の非酸化性の酸に対する耐性も得られます。冶金学的には、これは固溶強化合金です-。プレート製品の場合、製造業者は溶接や熱処理中に金属間相（Ni-Mo 炭化物など）が析出するのを防ぐために、炭素とシリコンの含有量を厳密に管理する必要があります。そうしないと延性が著しく損なわれてしまいます。
2. UNS N10665 プレートはなぜ溶接が難しいと考えられているのですか?また、その耐食性を維持するにはどのような具体的な手順が必要ですか?
UNS N10665 は、入熱に対する感度と二次相析出のリスクがあるため、溶接が難しいことで有名です。主な問題は、熱影響部 (HAZ) での Ni-Mo 金属間化合物 (特にμ相) の形成です。これは、プレートが高温 (通常 650 ～ 870 度) に長時間保持されると発生します。この析出により、プレートの延性と衝撃靱性が大幅に低下し、腐食性媒体中でのナイフライン攻撃に対して脆弱なクロム-欠乏ゾーン-が形成されます。
これを軽減するには、特定の溶接手順が義務付けられています。
低入熱: 溶接工は、パス間の温度を厳密に 120 度 (250 度 F) 未満に保つために、低いアンペア数と高い移動速度を使用する必要があります。
フィラー金属: 適合するフィラー金属 (ER NiMo-7) が使用されます。ただし、プレートは溶体化処理された状態で溶接されることがよくあります。
-溶接後熱処理（PWHT）の禁止: 炭素鋼とは異なり、N10665 では PWHT は通常禁止されています。製造されたプレートアセンブリを応力除去温度にさらすと、材料が危険な析出範囲に押し込まれ、溶接部とHAZが脆化します。
清浄度: 硫黄とリンは高温亀裂を引き起こす可能性があるため、プレート表面のグリース、油、塗料を注意深く洗浄する必要があります。
3. エンジニアは、どのような特定の化学処理シナリオで、標準のステンレス鋼または C- シリーズ合金の上に UNS N10665 プレートを指定しますか?
環境が酸化ではなく還元である場合、エンジニアは UNS N10665 プレートを指定します。標準的なステンレス鋼 (304/316) は、クロムに依存して不動態酸化層を形成します。還元性の酸 (酸化剤を含まない HCl や希 H2SO4 など) では、この酸化物層が破壊され、ステンレス鋼が急速に腐食します。
C- シリーズ合金 (C-276 など) にはクロムが含まれていますが、そのクロムは特定の環境では実際に不利になります。塩酸サービスでは、クロムが優先的に攻撃される可能性があります。 N10665 はクロムを含まず、0% ～ 100% 濃度、沸点までの HCl 用に特別に設計されています。
したがって、次の場合には C-276 ではなく N10665 を選択します。
酸は厳密に還元されています。
酸化種（例えば、第二鉄イオン、第二銅イオン、溶存酸素、硝酸）は存在しません。
純粋な塩酸中での均一な腐食速度を可能な限り低くする必要があります。 C-276 は混合酸や酸化条件では優れていますが、B-2/N10665 は純 HCl の王様です。
4. UNS N10665 プレートの熱処理プロセスはオーステナイト系ステンレス鋼プレートとどのように異なりますか?
熱処理プロセスは目的、温度、焼き入れ速度が大きく異なります。オーステナイト系ステンレス鋼 (304/316) は、通常 1040 ～ 1150 度でクロム炭化物を溶解するために溶体化処理され、鋭敏化を防ぐために急速冷却 (水冷または急速空冷) されます。
UNS N10665 の場合、プロセスは次のとおりです。
温度範囲: 溶体化焼き鈍しは、約 1065 ～ 1080 度 (1950 ～ 1975 度 F) で実行されます。
急冷速度: 即時水冷が必須です。空冷は冷却速度が遅すぎるため、厚いプレートの場合は一般に受け入れられません。プレートが 870 度から 650 度の範囲でゆっくりと冷却されると、損傷を与える Ni-Mo 金属間化合物相 (μ 相) が析出します。
雰囲気: 厳密に制御された還元性雰囲気が必要です。この合金にはクロムが含まれていないため、耐酸化性が低くなります。過度のスケールや酸化はステンレス鋼よりも発生しやすく、管理しないと材料の損失につながります。
歪み: 高温による急速な水冷により、重大な熱応力が引き起こされます。ステンレス鋼とは異なり、N10665 は弾性率が低くなりますが、強度は非常に高くなります。プレートの平坦化は、冷却中に熱を平らにするのではなく、熱処理後に機械的に実行する必要があります (レベリング)。
5. ASTM B333 に基づく UNS N10665 プレートの主な機械的特性要件は何ですか?また、冷間成形はこれらのプレートにどのような影響を与えますか?
ASTM B333 (ニッケル-モリブデン合金プレートの標準仕様) によると、溶体化焼きなまし状態における UNS N10665 の一般的な機械要件は次のとおりです。-
引張強さ: 最小 690 MPa (100 ksi)。
降伏強度 (0.2% オフセット): 最小 283 MPa (41 ksi)。
伸び率: 2 インチ (50 mm) で最小 40%。
冷間成形について:
加工硬化: N10665 は急速に加工硬化します。最初は延性がありますが (伸び率 40%)、プレートを曲げたり成形したりすると、大幅な硬度と強度が増加します。
スプリングバック: この合金は高い降伏強度を備えています。したがって、オーステナイト系ステンレス鋼よりも大きなスプリングバックを示します。-正しい最終角度を達成するには、過度に曲げる必要があります。-
応力除去: 溶接で述べたように、冷間成形された N10665 プレートに応力除去を実行することは非常に危険です。{0}プレートが冷間加工されている場合 (たとえば、円筒に丸めるなど)、内部応力は高くなりますが、これらの応力を緩和するためにプレートを加熱すると、材料が敏感になる可能性があります。したがって、部品は焼きなまし状態で成形する必要があり、成形限界を超えてはなりません。通常、耐食性を損なうことなく後から応力を安全に「修正」することはできないからです。
透磁率: ステンレス鋼とは異なり、冷間成形では通常、重大な磁性が誘発されません。 N10665 は、過酷な冷間加工後でも本質的に非磁性を維持します。これは、磁気干渉が懸念される特定の機器ハウジングや特定の化学反応器内部に有益です。{2}
