ASTM B163 N02200 無縫管の包括的な概要: 特性,製造,およびアプリケーション

はじめに

材料組成と分類

• ニッケル（Ni）：≥99.0%（通常99.2～99.8%）
• 炭素（C）：≤0.15%（炭化物析出を抑制）
• マンガン（Mn）：≤0.35%（加工性を向上）
• 鉄（Fe）：≤0.40%（微量不純物）
• ケイ素（Si）：≤0.35%（微量不純物）
• 硫黄（S）およびリン（P）：それぞれ≤0.015%（脆性を最小限に抑える）。

ASTM B163 N02200シームレスチューブの主な特性

1. 耐食性

• 中性およびアルカリ性溶液: 水酸化ナトリウム（NaOH）、水酸化カリウム（KOH）、および水酸化アンモニウム（NH₄OH）に対して、100℃（212°F）までの温度で耐性があります。
• 非酸化性酸: 低濃度（≤10%）の希硫酸（H₂SO₄）および塩酸（HCl）に対して優れた耐性を示します。
• 塩化物含有環境: 海水および塩水中で孔食および隙間腐食に耐えますが、合金625などの高ニッケル合金ほど耐性はありません。
• 高温酸化: 最大600℃（1112°F）の空気中で安定性を維持し、さらなる劣化を抑制する不動態酸化層を形成します。

2. 機械的特性

• 引張強度: 室温で約380～550 MPa（55～80 ksi）。600℃（1112°F）で約50%の強度を維持します。
• 降伏強度: 室温で約105～240 MPa（15～35 ksi）。
• 伸び: ≥30%（成形および曲げに対する良好な延性を示す）。
• 硬度: ブリネル硬度（HBW）95～120。冷間加工によって増加させることもできますが、通常は延性を回復するために焼鈍されます。

3. 熱伝導率と電気伝導率

4. 製造特性

• 成形: 室温でも、亀裂を生じることなく曲げ、フレア加工、または深絞り加工が可能です。
• 溶接: ガス・タングステン・アーク溶接（GTAW/TIG）、ガス・メタル・アーク溶接（GMAW/MIG）、および抵抗溶接に対応しています。耐食性を維持するために、ENi-1（AWS A5.14）などの溶加材が推奨されます。

ASTM B163 N02200シームレスチューブの製造プロセス

1. 溶解と鋳造: 高純度ニッケル（≥99.0%）は、不純物を最小限に抑えるために、電気アーク炉（EAF）または真空誘導炉（VIF）で溶解されます。溶融金属は、ビレットまたはインゴットに鋳造されます。
2. 熱間押出/ピアシング: ビレットは1100～1250℃（2012～2282°F）に加熱され、マンドレルを使用して穴を開け、中空シェルを形成し、次にダイスを通して押出し、所望の外径を実現します。
3. 冷間引抜き/圧延: 中空シェルは、一連のダイスを通して引抜くか、マンドレルを使用して圧延し、肉厚を減らし、表面仕上げを向上させます。最終的な寸法に達するには、複数回のパスが必要になる場合があります。
4. 焼鈍: 冷間加工後、チューブは700～870℃（1292～1598°F）の制御された雰囲気（例：水素またはアルゴン）で焼鈍され、内部応力を緩和し、延性を回復させます。
5. 仕上げ: チューブは、矯正、長さに切断、および表面処理（例：酸洗い、パッシベーション）を行い、酸化物を除去し、耐食性を高めます。最終検査には、欠陥を検出するための超音波または渦電流検査などの非破壊検査（NDT）が含まれます。

ASTM B163 N02200シームレスチューブの用途

1. 化学処理: 苛性ソーダ、有機酸、および中性塩溶液を扱う熱交換器、コンデンサー、および反応器で使用されます。塩化物誘起応力腐食割れ（SCC）に対する耐性により、塩水システムに適しています。
2. 発電: 高温の水/蒸気に対する耐性が重要な蒸気発生器、コンデンサー、および冷却システムで使用されます。また、補助熱交換器として原子力発電所でも使用されています。
3. 航空宇宙および海洋工学: 軽量性（密度約8.9 g/cm³）と海洋環境に対する耐食性により、排気システム、燃料ライン、および海水冷却コンポーネントに適用されます。
4. 電子機器および半導体: 汚染を回避するための不活性性を利用して、メッキタンク、電極アセンブリ、および高純度流体処理システムで使用されます。
5. 食品および製薬業界: 洗浄剤に対する耐性と衛生基準（例：FDA）への準拠が不可欠な処理装置（例：蒸発器、滅菌器）で使用されます。

結論