ASTM B444 は、ニッケル-クロム-モリブデン-ニオブ合金製の冷間加工シームレスチューブ-の特定の標準仕様です（UNS N06625）。この材料は世界的にインコネル 625 として知られています。ASTM B622 などの複数の合金仕様とは異なり、B444 はインコネル 625 という 1 つの合金のみを対象としています。単一合金に焦点を当てているということは、インコネル 625 の高強度、耐食性、疲労寿命の独自の組み合わせに合わせた、より厳しい品質要件、特定の熱処理プロセス、および機械的特性基準を意味しています。
この仕様では、化学組成、2 つの異なる熱処理グレード (グレード 1 およびグレード 2)、機械的特性、寸法公差、水圧試験、および検査手順が定義されています。 ASTM B444 は、チューブ (寸法は ANSI B36.19 で指定されている呼びサイズと直径によって分類される) とチューブ (寸法は外径と壁の厚さによって分類される) の両方をカバーしています。
ASTM B444 規格に準拠したインコネル 625 チューブは、化学処理、海洋石油およびガス、海洋排気システム、航空宇宙部品、核燃料再処理、排煙脱硫 (FGD)、および海底パイプラインで広く使用されています。このガイドは、B444 規格のあらゆる側面 (2 つのグレード、化学組成、機械的特性、公差、熱処理、試験、実際の応用問題を含む) を網羅しており、エンジニアや購買担当者がアプリケーションのニーズに適した製品を注文できるようにします。
グレード 1 とグレード 2 の主な違い
1. グレード 1 (焼きなまし)
意味：材料は比較的低温 (通常は 1600 度 F/871 度以上) でアニールされます。
特徴:粒子が細かくなり、機械的強度が高くなります（引張強度と降伏強度が高くなります）。
主な用途:高圧、{0}}低温、{1}}温度/室温-の腐食環境。
代表的な用途:あなたが言及したブラジルの深海石油・ガスプロジェクト、海底マニホールド、高圧機器ライン、化学試薬注入ライン。-
2. グレード 2 (溶体化焼きなまし)
意味：材料は完全な炭化物溶解を達成するために、より高い温度（通常は 2000 度 F / 1093 度以上）で溶体化処理されます。{0}}
特徴:結晶粒が粗く、1 級より強度が若干低いですが、耐クリープ性と破壊靱性が優れています。
主な焦点:極度の高温環境（通常、1100 °F / 593 °F を超える動作条件を指します）。-
代表的な用途:航空{0}}エンジン部品、工業炉部品、廃棄物焼却炉、石油化学熱分解装置。
ASTM B444の化学組成
以下の表は、ASTM B444 で指定されている完全な組成制限を示しています。
| 要素 | 構成、 ％ | 合金における役割 |
| ニッケル(Ni) | 58.0分 | マトリックス要素、耐食性ベース |
| クロム(Cr) | 20.0–23.0 | 耐酸化性、不動態皮膜形成性 |
| モリブデン(Mo) | 8.0–10.0 | 耐孔食性/亀裂性、耐酸性の低減 |
| ニオブ + タンタル (Cb+Ta) | 3.15–4.15 | 固溶体強化、感作に対する安定化{0}} |
| 鉄(Fe) | 最大5.0 | 残余/原価要素 |
| カーボン(C) | 最大0.10 | 炭化物の析出を最小限に抑えるために低く保たれます |
| マンガン(Mn) | 最大0.50 | 脱酸素剤、硫黄抑制剤 |
| シリコン（Si） | 最大0.50 | 脱酸素剤 |
| リン(P) | 最大0.015 | 不純物制限 |
| 硫黄(S) | 最大0.015 | 不純物制限、高温割れ抑制 |
| コバルト(Co) | 最大1.0 | 残留物（判定された場合） |
| アルミニウム(Al) | 最大0.40 | 軽度の強化、酸化サポート |
| チタン(Ti) | 最大0.40 | 微量炭化物安定剤 |
ASTM B444の機械的性質
| 財産 | グレード 1 (焼きなまし) | グレード 2 (溶体化焼きなまし) | 試験方法 |
| 引張強さ、最小 | 120,000 psi (827 MPa) | 100,000 psi (690 MPa) | ASTM E 8 |
| 降伏強さ (0.2% オフセット)、最小 | 60,000 psi (414 MPa) | 40,000 psi (276 MPa) | ASTM E 8 |
| 2 インチまたは 4D での伸び、分 | 30% | 30% | ASTM E 8 |
| 静水圧繊維応力 (S) | 30,000 psi (207 MPa) | 25,000 psi (172 MPa) | P=2St/D |
| 静水圧試験圧力、最大 | 1,000 psi (6.9 MPa) | 1,000 psi (6.9 MPa) | - |
ASTM B444 公差
ASTM B444 規格の寸法公差は、冷間加工されたシームレス チューブの外径、肉厚、切断長さをカバーします。-。 B444 は冷間加工された製品のみを対象としているため、-その公差は熱間加工されたニッケル合金チューブの公差よりも厳しくなります。-
| 標準 | 奇数） | 公差 (MM) | 厚さ(S) | 許容範囲 | 長さ | 許容範囲 |
| MM | MM | |||||
| B444 (冷間加工されたパイプとチューブ)- |
10 D以下<16 | ±0.13 | - | ±15% | 外径<50.8 : +3.2/-0 OD 50.8 以上 : +4.8/-0 詳細はB829を参照 |
|
| 16 以下 D 38 以下 | ±0.19 | ±10% | ||||
| 38 | ±0.25 | |||||
| 76 | ±0.38 | ±12.5% | ||||
| 114 | ±0.51 | |||||
| 152 | ±0.64 | |||||
| 168 D以下<219 | ±0.79 | ±15%/-12.5% | ||||
| 219 | +1.57/-0.79 | |||||
| 356 | +3.18/-0.79 | |||||
ASTM B444 グレード 1 とグレード 2
ASTM B444 の 2 層システムは、ニッケル合金パイプの調達における最も重要な識別基準の 1 つです。{0}}間違った層を選択すると、早期に障害が発生したり、不必要なコストが発生したりする可能性があります。
グレード 1焼きなましが施されており、室温強度が高くなります。{0}}動作温度が 1100 度 F (593 度) 未満に留まる場合、これは正しい選択であり、主な要件は高い機械的強度と組み合わせた耐食性です。このグレードは主に、海底フローライン、海水冷却システム、サワーガス生産チューブ、海洋排気ベローズ、および 600 度 (315 度) 未満の攻撃的な酸にさらされる化学プロセスの配管で見られます。
グレード2溶体化処理されており、優れた高温クリープ寿命と破断寿命を備えています。{0}使用温度が 1100 度 F (593 度) を超え、長期のクリープ抵抗や熱安定性が重要となる場合に必要です。-このグレードは、ガス タービンの排気ダクト、核燃料再処理装置、改質器管、炉の部品などに使用されています。
以下の表は、2 つのレベルのすべての主要パラメータを比較しています。
| パラメータ | グレード 1 (焼き鈍し) |
グレード2 (溶体化焼きなまし) |
| 熱処理 | 最低 1600 度 F (871 度) で焼きなまし | 最低 2000 度 F (1093 度) で溶体化処理 |
| 安定 | 不要 | オプション: 1800 度 F (982 度) 分。耐感作性用 |
| 引張強さ、最小 | 120,000 psi (827 MPa) | 100,000 psi (690 MPa) |
| 降伏強さ、分 | 60,000 psi (414 MPa) | 40,000 psi (276 MPa) |
| 伸び、分 | 30% | 30% |
| 繊維応力 (水圧試験) | 30,000 psi (207 MPa) | 25,000 psi (172 MPa) |
| 最高使用温度 | 1100 度 F (593 度) | 1100 度 F (593 度) 以上 |
| 主な用途 | 耐食性、海中、海洋 | 耐クリープ/破断性、炉、原子力 |
| 指定しない場合のデフォルト | はい (グレード 1 が出荷されます) | - (指定する必要があります) |
| 粒度 | より細かい (ASTM 5 ～ 8) | 粗め (ASTM 2–5) |
グレード 1 合金を使用する場合
グレード 1 合金動作温度が 1100 度 F (593 度) 未満の場合に最適であり、主な要件は耐食性と高い機械的強度です。焼きなまし温度を低くすると (最低 1600 度 F / 871 度)、マトリックス内に微細な炭化物が析出し、合金が強化されます。これにより、グレード 1 合金従来よりも引張強度が 20%、降伏強度が 50% 強化されています。グレード 2 合金.
一般的なアプリケーショングレード 1 合金これには、海底石油パイプライン、海水冷却システム、酸性ガス生産パイプライン、海洋排気ベローズ、および 600 度 (315 度) 未満の腐食性酸環境にさらされる化学プロセス パイプラインが含まれます。
グレード 2 合金を使用する場合
グレード 2 合金動作温度が 1100 度 (593 度) を超え、長期のクリープ耐性や熱安定性が重要な場合には、この条件が必要です。-最低温度 2000 度 F (1093 度) での溶体化処理により、すべての炭化物と金属間化合物の析出物が溶解し、純粋な固溶体マトリックスが形成されます。この粗粒構造は、細粒クラス 1 の材料と比較して、高温では遅いクリープ速度を示します。-
最低温度 1800 度 (982 度) でのオプションの安定化処理は、長時間熱にさらされた後の粒界腐食 (増感) に耐える材料を必要とする原子力エネルギーや重要な化学用途に適しています。クラス 2 材料の一般的な用途には、ガス タービンの排気管、核燃料再処理装置、改質器、炉の部品などがあります。
ASTM B444 熱処理要件
熱処理は、グレード 1 とグレード 2 の材料を区別するために重要です。これにより、粒径、析出物の分布、室温強度と高温クリープ特性の間のバランスが決まります。-調達段階で熱処理プロセスを適切に選択すると、高価な材料の交換を回避できます。
グレード 1: アニーリング
グレード 1 材料の最低焼鈍温度は 1600 度 (871 度) です。この温度は冷間加工組織を再結晶化させるのに十分な温度ですが、微細な炭化ニオブ (NbC) と炭窒化物が粒子内に析出するのに十分低い温度です。これらの析出物は粒界ピン留め剤として機能し、粒径を小さく保ちます (通常 ASTM 5 ～ 8)。得られた微細構造は、高い室温強度 (引張強度 120 ksi、降伏強度 60 ksi) と良好な疲労特性を示します。
グレード 2: 溶体化アニーリング
グレード 2 の材料は、最低温度 2000 度 (1093 度) で溶体化処理されます。この温度では、すべての炭化物、炭窒化物、および Ni2(Cr、Mo) タイプのラーベス相がニッケル マトリックスに溶解します。粒子サイズは ASTM グレード 2-5 まで増加します。このきれいな粗粒構造は、主なクリープ破壊経路を構成する粒界が少なく、長いため、1100 度 F (593 度) を超える温度ではゆっくりとしたクリープを示します。
溶体化焼鈍に続いて、最低温度 1800 °F (982 度) での安定化焼鈍はオプションです。この制御された時効プロセスにより、-炭化ニオブが粒界に再析出して、長時間熱にさらされた後の粒界腐食に耐える半連続ネットワークが形成されます。-この安定した状態には、核燃料の再処理や重要な化学用途において特有の要件があります。
利用可能な条件と仕上げ
ASTM B444 は、インコネル 625 チューブの標準状態と表面仕上げを指定しています。表面仕上げは、製品が冷間加工されて外径が研削される（光沢）か、または研削せずに冷間引抜される（酸洗/艶消し）かによって異なります。-
| 状態 | プロセス | 仕上げ・表面 |
| 冷間引抜、アニーリング/ソルアン、研磨外径 | 冷間引抜、熱処理、OD 研磨- | ブライトOD; IDは雰囲気に依存します（保護雰囲気でアニールすると明るい） |
| 冷間引抜、焼きなまし/ソルアン、酸洗 | 冷間引抜、熱処理、酸漬け- | 鈍いマットな (酸っぱい) OD および ID 表面 |
| サイズ範囲（地上外径） | - | 1/2 ～ 4 インチ (12.7 ～ 102 mm) OD、標準および厚肉、すべて NPS |
| サイズ範囲（漬物） | - | 1/2 ～ 6-5/8 インチ (12.7 ～ 168 mm) 外径、標準および厚壁、すべて NPS |
静水圧試験の要件
外径が 1/8 インチ (3 mm) 以上、壁厚が 0.015 インチ (0.38 mm) 以上のパイプまたはチューブは、静水圧試験に合格する必要があります。テスト圧力は次の式を使用して計算されます。
P= 2セント/D
ここで、P=静水圧試験圧力 (psi)、S=許容繊維応力 (psi)、t=最小肉厚 (インチ)、D=外径 (インチ)。
最大テスト圧力は 1,000 psi (6.9 MPa) です。テスト中に漏れのあるパイプや継手は受け入れられません。許容繊維応力値は次のとおりです。
| 学年 | 繊維応力、psi | 繊維応力、MPa |
| グレード 1 (焼きなまし) | 30,000 | 207 |
| グレード 2 (溶体化焼きなまし) | 25,000 | 172 |
製造者と購入者は、計算された圧力の 1.5 倍でテストすることに同意する場合があります。熱間成形された高品質のパイプとチューブは、引張要件と静水圧要件が免除されます。化学検査および表面検査のみを目的として提供されます。
試験および検査の要件
ASTM B444 では、製品の各バッチについて化学組成分析、引張試験、および静水圧試験が必要です。サンプリング、バッチ定義、試験片の準備、試験方法、製品のマーキングに関する一般的な要件は、ASTM B829 によって指定されています。
化学組成分析
バッチごと (炉ごと) 1 つのテストが実行されます。試験方法は ASTM B829 に準拠しています。購入者が製品分析を要求した場合、分析結果は B829 に指定されている組成制限および検査許容差を満たさなければなりません。
引張試験
製品のバッチごとに 1 つの引張試験が実行されます。試験方法は ASTM E 8 に従います。試験片は完成品から採取されます。すべての管状材料は、可能な限り無傷の管状の状態でテストする必要があります。完全な管状試験が不可能な場合は、長手方向のストリップまたは円形の試験片が使用されます。
製品マーキング
各製品には次の情報をマークする必要があります: 合金名または UNS 番号 (N06625)、ASTM 規格 (B444)、等級 (1 または 2)、状態 (焼鈍または溶体化焼鈍)、炉番号、および寸法。各バンドルまたは輸送コンテナには、仕様番号、合金グレード、状態、寸法、総重量/風袋重量/正味重量、および荷送人/荷受人の詳細を記載したラベルを付ける必要があります。
グニースチールについて
Gnee Steel は、ニッケル 201、ニッケル 202、ハステロイ C-276、ハステロイ C-22、ハステロイ B、ハステロイ C-4、インコネル 600、インコネル 625、インコネル 718、インコネル X-750、インコロイ 800、インコロイなどのニッケル-ベースの合金の専門メーカーです。 800H/HT、インコロイ825、モネル400、モネルK500などの高温合金材料。当社は合金材料の製造・販売を専門としております。 Gnee Steelの製品は、航空宇宙、化学、発電、自動車、原子力などの分野で広く使用されており、顧客のニーズに応じてカスタマイズされた合金材料ソリューションを提供できます。合金材料の価格やカスタマイズされた合金材料ソリューションに関するお問い合わせは、電子メールでお気軽にお問い合わせください。ss@gneemetal.com見積もりのために。
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よくある質問
Q: ASTM B444 グレード 1 とグレード 2 の違いは何ですか?
A:グレード 1 鋼は、より高い室温強度 (引張強度 120 ksi) を達成するために、最低 1600 度 (871 度) で焼きなまされます。グレード 2 鋼は、最低 2000 度 (1093 度) で溶体化処理され、優れた耐クリープ性と 1100 度 (593 度) を超える耐破壊性を実現します。グレードが指定されていない場合は、デフォルトでグレード 1 の鋼材が出荷されます。どちらも同じ化学組成を持ち、熱処理プロセスと最終的な微細構造のみが異なります。
Q: ASTM B444 と ASTM B622 の違いは何ですか?
A:B444 は単一合金仕様であり、インコネル 625 (UNS N06625) のみをカバーします。 B622 はマルチ-合金仕様で、30 を超えるニッケル-ベースおよびニッケル-コバルト合金（ハステロイ C-276、B-2、G-30 など）をカバーしています。インコネル 625 は B622 規格ではありません。インコネル 625 継目無鋼管が必要な場合は、常に B444 規格を選択してください。他の C シリーズ合金が必要な場合は、B622 標準を選択してください。
Q: インコネル 625 は塩酸に耐えられますか?
A:はい、インコネル 625 は、室温では約 20% までの塩酸濃度、高温では希塩酸に耐えることができます。ただし、高温の濃塩酸には最適な選択ではありません。-さまざまな濃度の塩酸の場合は、モリブデンを 28% 含み、クロムを実質的に含まないニッケル-モリブデン合金 (ASTM B622 規格) が推奨されます。
Q: インコネル 625 の最高使用温度は何度ですか?
A:クラス 1 インコネル 625 の定格連続動作温度は最大 1100 度 F (593 度) です。クラス 2 インコネル 625 の定格動作温度は最大約 1800 度 F (982 度) で、クリープ耐性と耐酸化性が主に考慮されます。 1200 度 F (649 度) を超えると、インコネル 625 の強度は低下しますが、酸化クロム コーティングが酸化を防ぎます。 1500 度 F (815 度) を超える耐荷重用途には、アルミニウム含有量により優れた耐繰り返し酸化性を備えている ASTM B167 が推奨されます。
Q: ASTM B444 と ASME SB-444 は同じですか?
A:ASME SB-444 は、ASME ボイラーおよび圧力容器規定のパート B (非鉄金属) で使用されているのと同じ仕様です。 ASTM B444 に従って製造された材料は、ASME の要件をすべて満たしていれば、SB-444 の指定を受けることができます。これは、発電およびプロセス産業の標準スタンプが付いている圧力容器、熱交換器、配管には必須です。
Q: 化学用途において、インコネル 625 はハステロイ C-276 とどのように比較されますか?
A:ハステロイ C-276 には 16% のモリブデンが含まれているのに対し、インコネル 625 には 9% のモリブデンが含まれているため、還元性酸 (H₂SO4、HCl) に対して優れた耐性を示します。また、インコネル 625 は、より高い機械的強度 (C-276 の引張強度 100 ksi と比較して 120 ksi) を誇り、ニオブ含有量により、高温での塩化物孔食に対する優れた耐性を備えています。 C-276 は、腐食性の高い酸性環境、特に耐食性のみを必要とする用途に適しています。インコネル 625 は、特に酸性ガス、海中、高圧化学環境など、耐食性と高強度の両方が要求される用途に適しています。
Q: ASTM B444 は海水パイプラインに使用できますか?
A:はい、インコネル 625 は海水パイプラインの最高の素材の 1 つです。その耐孔食性相当値 (PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N) は 50 を超えますが、316L ステンレス鋼は約 25、超二相鋼は約 42 です。 インコネル 625 は、隙間腐食、生物付着による腐食、および流速 100 フィートを超える海水中でのエロージョン腐食に耐性があります。秒（秒速30メートル）。これは、海水リフトパイプ、消火水システム、海洋プラットフォームや海軍艦艇の海洋排気マニホールドでの使用が指定されています。-
