347H (UNS S34709)、安定化された高温オーステナイト合金、-S2507 / 合金 2507 (UNS S32750)、高強度の超二相合金です。-
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- 347H ステンレス鋼:これは標準 347 の高炭素バージョンです。-オーステナイト系ニオブ（コロンビウム）を添加して安定化させた合金。ニオブは炭素と反応して安定した炭化ニオブを形成し、高温で炭素がクロムと結合するのを防ぎます。このプロセスは鋭敏化の防止として知られ、溶接や高温使用中の粒界腐食からパイプの粒界を保護します。-
- S2507 スーパーデュプレックス:この合金はバランスのとれた50/50 の結晶構造オーステナイトとフェライトのこと。高濃度のクロム (25%)、モリブデン (4%)、窒素 (0.28%) が含まれています。この組成により、さまざまな特性が得られます。フェライト相は優れた強度と応力腐食割れに対する耐性を実現し、オーステナイト相は優れた一般腐食耐性と溶接性を保証します。
製品形態
バー＆ロッド
プレート＆シート
コイル＆ストリップ
パイプ＆チューブ
継手：フランジ、ティー、エルボ、レデューサーなど
鍛造品：リング、シャフト、サークル、ブロック等
化学成分の内訳
| 要素 | 347H (UNS S34709) 重量% | S2507 (UNS S32750) 重量% |
| クロム(Cr) | 17.00 – 20.00 | 24.00 – 26.00 |
| ニッケル(Ni) | 9.00 – 13.00 | 6.00 – 8.00 |
| モリブデン(Mo) | - | 3.00 – 5.00 |
| カーボン(C) | 0.04 – 0.10 | 最大0.030 |
| 窒素(N) | - | 0.24 – 0.32 |
| ニオブ(Nb) | 10 x カーボン最小値 1.00% | - |
温度限界: クリープと脆化
347H パイプと S2507 パイプの間の最も確実な分離手段は、動作温度範囲です。
347H: 高温-の主力製品
347H は高温でも増殖し、高温下でも効果的に動作します。800 度 F (427 度) から 1500 度 F (816 度)。より高く制御された炭素含有量（0.04% - 0.10%）で設計されているため、堅牢な長期耐久性を維持します。-耐クリープ性-一定の機械的ストレス下で長期間にわたってゆっくりとした変形に耐える金属の能力。
標準的なステンレス鋼は、この熱ゾーンで炭化物の析出が発生し、耐食性の境界を剥がしてしまいます。-クロム. 347H は、ニオブの安定化によってこの脆弱性を解消します。
S2507: 熱制限
S2507 は高温環境では制限されます。-それは570 °F (300 度) を超える連続露光には推奨されません.
超二相鋼は、600 度から 950 度 (315 度から 510 度) の温度にさらされると、次のような微細構造現象が起こります。「475度脆化」。この範囲では、フェライト相が鉄に富むゾーンとクロムに富むゾーンに分離します。これにより、材料の衝撃靱性と延性が大幅に低下し、パイプが脆くなり、突然の亀裂が発生しやすくなります。
S2507 はスペクトルの対極で優れており、多くの標準的なフェライト鋼よりも氷点下の温度で優れた衝撃強度を提供します。-ただし、高温-アプリケーションの場合は、347H を選択する必要があります。
熱膨張の不一致
347H は完全にオーステナイト系であるため、熱負荷を受けると S2507 よりも約 30% 大きく膨張します。
347H システム:熱膨張が大きい場合、パイプの座屈や固定アンカーや容器ノズルからの引き裂きを防ぐために、配管の応力解析に複雑な膨張ループ、曲がり、またはベローズを含める必要があります。
S2507 システム:フェライト成分により熱膨張係数が低くなり、熱変化時の構造の安定性が高まります。
塩化物応力腐食割れ（SCC）
塩化物 SCC は、塩化物イオンと結合した引張応力が高温のオーステナイト配管に突然の構造破壊を引き起こす業界の課題です。
347Hは完全にオーステナイト系のマトリックスであるため、140 度 F (60 度) を超える応力下で塩化物にさらされると SCC が発生しやすくなります。
S2507亀裂の伝播経路を妨げる 50% フェライト構造が特徴です。これにより、塩化物-による応力腐食割れに対する高い耐性が得られ、サワーガス井や海洋化学処理に信頼性の高いオプションを提供します。
製造、溶接、および実際的な課題
加工性と硬化性
347Hオーステナイト合金の延性を保持します。中間の焼きなましサイクルを必要とせずに、冷間成形、曲げ、T 型への引き込みが容易になります。
S2507仕事は急速に硬くなります。{0}曲げたり成形したりするには、より重い工具、より大きな曲げ半径、およびスプリングバックに対する注意深い余裕が必要です。
アプリケーションマトリックス
| 運用基準 | 347Hパイプ推奨 | S2507 パイプの推奨事項 |
| 温度 > 600 度 (315 度) | 必須- 脆化を防ぎます。 | 使用しないでください- 475 度脆化の危険性。 |
| 高塩化物/海洋負荷 | 条件付き- 高温により代替品が使用できない場合のみ。 | 理想的- 孔食や応力亀裂に耐性があります。 |
| 高圧・軽量 | 厚い壁- 基本降伏強度が低くなります。 | 壁を薄くする- 高い降伏強度により重量が軽減されます。 |
| 第一次産業の例 | 製油所のクラッカー、ボイラーの過熱器。 | 海水淡水化、海洋石油プラットフォーム。 |
これらの材料のどちらを選択するかを決定する場合は、最初にプロセス化学を評価してください。高温を伴う用途の場合、347H必要なクリープ耐性と安定性を提供します。システムが低温で重質塩化物を処理する場合、S2507必要な強度と腐食保護を提供します。
総設置コスト (TIC)
S2507 原材料は複雑な圧延加工により高価になる可能性がありますが、その 3 倍の強度の利点により、大幅な肉厚の削減（ダウンゲージ）が可能になります。{2}
S2507 パイプの壁が薄いということは、次のことを意味します。
- 購入する金属の総重量が少なくなります。
- ジョイントごとに必要な溶接量が少なくなり、労働時間と消耗品コストが削減されます。
ただし、特殊な溶接手順、必須のフェライト / オーステナイト相チェック、超二相グレードに必要な厳格な非破壊検査（NDT）により、これらの省力化の一部が相殺される可能性があります。. 347H では、同一の圧力定格に対してより厚い壁が必要ですが、世界中の現場溶接工に広く理解されているより従来型のオーステナイト溶接手順を使用しており、多くの場合、高速トラック プロジェクトでの QA/QC の摩擦が軽減されます。-
