スーパーアロイ徹底ガイド：インコネル、インコロイ、ハステロイの特性から溶接まで

スーパーアロイ徹底ガイド：インコネル、インコロイ、ハステロイの特性から溶接まで

スーパーアロイとは？インコネル、インコロイ、ハステロイの違いと特性

スーパーアロイとは、高Ni（ニッケル）合金のことで、ニッケル含有量が多い金属の総称です。
代表的なものとして、インコネル、インコロイ、ハステロイなどが挙げられます。

これらの合金は、耐熱性、耐食性、高強度といった優れた特性を持ち、航空宇宙、化学、
原子力など、様々な分野で活用されています。

各スーパーアロイの特徴

インコネル

• 耐熱性を重視して1930年代に開発されました。
• 現在は Special Metals Corporation が商標を保有しています。（INCO社から引き継ぎ）
• 日本では 大同特殊鋼 が製造しています。
• 代表的な種類：
  • インコネル600：Ni基耐熱超合金（工業炉、半導体製造設備、原子力機器などに使用）
    • 溶接時の割れ感受性は低く、通常割れは発生しません。
    • TIG溶接推奨溶接材料：SNi6082
  • インコネル625：高強度耐食合金（海洋機器、船舶部品、熱交換器などに使用）
    • 溶接時の割れ感受性は中程度で、適用実績が十分あります。
    • TIG溶接推奨溶接材料：SNi6601
  • インコネル690：高耐食耐熱合金（原子力機器、石油化学機器、石炭ガス化プラントなどに使用）
    • 溶接には注意が必要で、割れ感受性は中程度です。
    • TIG溶接推奨溶接材料：SNi6052
  • インコネル718：高強度高耐熱合金（航空機部品、ガスタービン部品、極低温超伝導装置などに
    使用）
    • 溶接性は悪く、TIG溶接の実績はありません。

インコロイ

• インコネルよりも鉄をベースにしており、ステンレス鋼に近い特性を持ちます。
• INCO社 の商標です。
• 代表的な種類：
  • インコロイ800：593℃以下の環境で使用
  • インコロイ800H/800HT：593℃以上の高温環境で使用
    • 高い温度では900℃前後で使用した例もあるようです。（講習資料より）
  • インコロイ825：800シリーズにNi、Mo、Cuを添加して耐食性を向上させたもの。
    Mo添加により耐食性が向上します。
    • 耐熱性と耐食性が要求されるプラントなどに使用されています。

ハステロイ

• 耐食性に優れ、ヘインズ社が開発しました。
• 日本では 三菱マテリアル社 が商標を使用しています。
• 代表的な種類：
  • ハステロイB-2：非酸化性酸（塩酸、硫酸、酢酸、リン酸など）に強い。
    石油化学関係の塔などに使用。
    • TIG溶接推奨溶接材料：SNi1066
  • ハステロイC-276：酸化性酸、非酸化性酸など広範囲の腐食環境で使用される汎用的な
    耐食合金鋼。石油化学関係の塔などに使用。
    • TIG溶接推奨溶接材料：SNi6276
  • ハステロイC-22：C-276の改良型合金。石油化学関係の塔などに使用。
    • TIG溶接推奨溶接材料：SNi6022
  • ハステロイX：汎用的な耐熱合金（耐酸化性、耐浸炭性、耐窒化性、高温強度良好）。
    航空機ガスタービン燃焼筒、アフターバーナーなどに使用。

スーパーオーステナイト系ステンレス鋼

SUS312L、SUS836L、N08926、N08354、N08367 などがあります。

• 耐食性に優れ、食品関係のタンクや環境設備などに使用されます。
• 特に SUS312L は、醤油タンクや塩みりんタンクなどに使われています。
• 注意点： 割れが入りやすい性質があります。

スーパーアロイの溶接

スーパーアロイは、いずれも溶接割れ感受性が高いため、溶接には細心の注意が必要です。
特に、**高温割れ（凝固割れ）**が生じやすい傾向があります。

溶接時には、適切な溶接棒（TIG溶接用）を選定し、適切な溶接条件を設定することが重要です。

まとめ

スーパーアロイは、その優れた特性から様々な分野で欠かせない材料ですが、溶接には注意が必要です。

材料の選定や溶接方法については、専門家と相談することを推奨します。

参考情報

Ni基合金の溶接上の注意点の解説サイト

https://www.weld.nipponsteel.com/techinfo/weldqa/detail.php?id=27TLT46

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