Hastelloy® / Haynes® – 부식 및 고온에 강함

하스텔로이®/헤인즈® – 부식 및 고온에 강한 니켈 합금

하스텔로이® 및 헤인즈® 합금의 특성

하스텔로이® 및 헤인즈® 고합금 소재군은 극한의 화학적 부식, 고온, 기계적 하중 및 장기간의 부식성 산업 환경 노출 조건에서 작동하도록 설계되었습니다. 주요 구성 요소는 다음과 같습니다. 니켈계 합금뿐만 아니라 코발트 기반 소재와 다성분 합금도 선별적으로 사용했습니다.
이러한 재료는 표준 스테인리스강, 내산강 및 기존 고온 재료가 필요한 작동 내구성을 제공하지 못하는 경우에 사용됩니다.
기본 합금 원소는 다음과 같습니다. 니켈, 크롬, 몰리브덴, 볼프람, 코발트 그리고 철분도 함유되어 있습니다. 종에 따라 첨가물도 있습니다. 구리, 알루미늄, 티탄니오븀 및 기타 원소들은 미세구조, 내식성 및 기계적 특성에 영향을 미칩니다.
하스텔로이 합금 이 소재들은 주로 부식성이 강한 화학 환경에서 매우 높은 내식성을 나타내는 것으로 알려져 있습니다. 하지만 이 계열에는 하스텔로이 X와 같은 고온 소재도 포함됩니다.
헤인즈 피트 이러한 소재는 내열성, 내크리프성 및 부식성 산업 환경에 대한 내성을 포함합니다. 가스 터빈, 발전, 항공, 산업용 용광로 및 공정 설비에 사용됩니다.
하스텔로이(Hastelloy)와 헤인즈(Haynes)라는 이름은 서로 다른 두 가지 야금학적 그룹을 나타내는 것이 아닙니다. 두 계열 모두 구성, 특성 및 강화 메커니즘이 서로 다른 합금을 포함합니다.

하스텔로이® 합금의 내식성

하스텔로이 합금의 가장 중요한 특성 중 하나는 높은 내식성입니다. 부식성 화학 환경에서의 부식엄선된 화학 조성은 일반 부식, 점식 부식, 틈새 부식 및 특정 유형의 응력 부식 균열에 대한 저항성을 제공합니다.
니키엘 이 소재는 매트릭스를 형성하고 다양한 환원 환경에서 저항성을 제공합니다. Chrom 산화 환경에서의 저항성과 보호막 형성에 중요한 역할을 합니다. 몰리브덴 국부 부식 및 특정 환원성 산의 작용에 대한 저항성을 증가시킵니다. 볼프람 또한 부식 저항성을 향상시키고 매트릭스를 강화할 수 있습니다.
특히 중요한 것은 다음과 같은 것에 대한 저항력입니다:

하스텔로이의 각 등급은 특정 화학 물질에 대한 내성이 다릅니다. 염산에 내성이 있는 재료라고 해서 강산성 산성 혼합물에도 동일하게 높은 내성을 보이는 것은 아닙니다. 합금 선택 시 매체의 농도, 온도, 오염 물질, 유동 조건 및 응력을 고려해야 합니다.

하스텔로이® B 시리즈 합금 – 환원 환경

B 시리즈 합금은 주로 환원 환경에서 사용하기 위해 개발된 니켈-몰리브덴 소재 그룹에 속합니다.

하스텔로이 B-2 – UNS N10665, W.Nr. 2.4617

하 스텔로이 B-2 니켈-몰리브덴 합금은 특정 환원성 산, 특히 적절하게 정의된 조건 하에서 염산에 대해 매우 높은 내성을 갖는 것이 특징입니다.
이 소재는 화학 장비, 반응기, 열교환기 및 공정 설비에 사용됩니다. 크롬 함량이 낮기 때문에 산화 환경에 대한 저항성이 제한적입니다.

하스텔로이 B-3 – UNS N10675, W.Nr. 2.4600

하 스텔로이 B-3 니켈-몰리브덴 합금 계열의 확장된 형태입니다. 기존 B 시리즈 등급에 비해 구조적 안정성이 향상되었고 기술적 특성이 더욱 우수합니다.
이 소재는 특정 무기산의 처리를 포함하여 부식성이 강한 환원 환경에서 작동하는 화학 설비에 사용됩니다.

하스텔로이® C 시리즈 합금 – 산화 및 환원 환경에 대한 내성

C 시리즈는 내식성이 매우 뛰어난 니켈-크롬-몰리브덴 합금으로 구성됩니다. 이 합금은 다양한 산화 및 환원 환경에 대한 내성뿐만 아니라 공식 및 틈새 부식에 대한 우수한 저항성을 제공합니다.

하스텔로이 C-276 – UNS N10276, W.Nr. 2.4819

하 스텔로이 C-276 니켈-크롬-몰리브덴 합금 중 가장 잘 알려진 합금 중 하나입니다. 또한 텅스텐을 함유하고 있어 재료의 특성에 기여합니다.
이 소재는 다양한 부식성 화학 환경에서 높은 내식성과 우수한 용접성을 특징으로 합니다. 화학 반응기, 열교환기, 산 설비, 탱크 및 산업용 가스 정화 장치에 사용됩니다.
UNS N10276 합금은 다른 상품명으로도 판매되므로, 재료 식별의 기준은 UNS 명칭, 규격 및 화학 조성이어야 합니다.

하스텔로이 C-22 – UNS N06022, W.Nr. 2.4602

하 스텔로이 C-22 니켈-크롬-몰리브덴-텅스텐 합금으로, 광범위한 부식 환경에 대한 높은 저항성을 특징으로 합니다.
이 소재의 가장 큰 장점은 염화물을 함유한 환경에서 발생하는 공식 및 틈새 부식에 대한 저항성입니다. 이 소재는 화학 설비, 제약 산업, 폐수 처리 시설 및 부식성 화학 물질 혼합물에 노출되는 장비에 사용됩니다.

하스텔로이 C-4 – UNS N06455, W.Nr. 2.4610

하 스텔로이 C-4 니켈-크롬-몰리브덴 합금은 미세구조적 안정성이 우수하고 다양한 부식성 화학 환경에서 내식성이 뛰어난 것이 특징입니다.
이 소재는 용접 구조물, 화학 장비, 반응기 및 공정 장비에 사용됩니다.

하스텔로이 C-2000 – UNS N06200, W.Nr. 2.4675

하 스텔로이 C-2000 니켈-크롬-몰리브덴 합금에 구리를 첨가한 것입니다. 크롬, 몰리브덴, 구리의 조합은 다양한 산화 및 환원 환경에 대한 높은 저항성을 제공합니다.
이 합금은 화학 장비, 산 설비, 탱크, 파이프라인 및 열교환기에 사용됩니다.

하스텔로이® G 시리즈 합금 - 부식성 산화 환경

G 시리즈 합금은 산화성 매체 및 특정 산성 혼합물에 대한 내성이 필수적인 까다로운 화학 환경을 위해 개발되었습니다.

하스텔로이 G-30 – UNS N06030, W.Nr. 2.4603

하스텔로이 G-30 크롬 함량이 높은 니켈 합금으로, 다양한 산업 환경 및 특정 산성 혼합물에서 인산에 대한 내성이 매우 뛰어납니다.
이 물질은 비료 생산, 화학 산업, 인산 가공 공장 및 공정 장비에 사용됩니다.

하스텔로이 G-35 – UNS N06035

하스텔로이 G-35 니켈-크롬-몰리브덴 합금으로, 부식성이 강한 환경에 대한 높은 저항성을 갖도록 설계되었습니다.
이 소재는 인산 생산 공장, 화학 산업 및 국부 부식에 대한 높은 저항성이 요구되는 장치에 사용됩니다.

특수 하스텔로이® 합금

하스텔로이 하이브리드-BC1 – UNS N10362

하스텔로이 하이브리드-BC1 니켈-몰리브덴-크롬 합금으로, 주로 부식성이 강한 환원 환경에서 사용하도록 설계되었습니다.
이 소재는 다양한 환원성 산에 대한 높은 저항성을 갖추고 있으며, 크롬 함량이 매우 낮은 기존 니켈-몰리브덴 합금보다 특정 산화성 오염물질에 대한 내성이 더 뛰어납니다.

하스텔로이 N – UNS N10003

하스텔로이 N 액체 불화물 염 환경에서 사용하기 위해 개발된 특수 니켈-몰리브덴 합금입니다.
이 물질은 주로 원자력 기술의 연구 및 특정 솔루션, 특히 용융염 원자로 관련 설비에 사용됩니다.

하스텔로이 X – UNS N06002, W.Nr. 2.4665

하 스텔로이 엑스 니켈-크롬-철-몰리브덴 합금으로, 주로 고온 환경에서 사용하도록 설계되었습니다.
이 소재는 우수한 산화 저항성, 고온에서의 강도 및 양호한 용접성이 특징입니다.
이 소재는 가스 터빈 연소실, 항공기 엔진 부품, 고온 가스 시스템 및 산업용 용광로 장비에 사용됩니다. 이는 고온 소재라는 큰 범주에 속합니다. 인코넬 합금 i 니모닉.

Haynes® Alloys – 고온 소재

헤인즈 합금은 고온, 심한 산화, 장기간의 기계적 스트레스 및 부식성 산업용 가스 노출 조건에서 작동하도록 설계된 니켈 및 코발트 기반 소재를 포함합니다.
선발 기준에서 가장 중요한 요소는 다음과 같습니다. 크리프 저항저항 고온 부식구조적 안정성, 기계적 강도 및 용접 구조물 제작 가능성.

헤인즈 230 – UNS N06230, W.Nr. 2.4733

헤인즈 230 니켈-크롬-텅스텐-몰리브덴 합금으로, 산화 저항성이 매우 우수하고 구조적 안정성이 높으며 고온에서도 우수한 기계적 특성을 지닌다.
이 소재는 가스 터빈, 연소실, 산업용 용광로, 열교환기 및 고온 설비에 사용됩니다.

헤인즈 214 – UNS N07214

헤인즈 214 니켈-크롬-알루미늄 합금으로, 특히 높은 산화 저항성을 위해 개발되었습니다.
알루미늄의 존재는 보호용 산화알루미늄 층의 형성을 가능하게 하여 고온에서의 산화를 제한합니다.
이 소재는 용광로 부품, 차폐 장치, 열처리 장비 및 고온 산화 분위기에서 작동하는 장치에 사용됩니다.

헤인즈 282 – UNS N07208

헤인즈 282 이 합금은 높은 강도, 크리프 저항성, 구조적 안정성 및 용접성을 유리하게 조합하여 제공하도록 설계된 석출 경화형 니켈 초합금입니다.
이 소재는 가스 터빈, 발전소, 연소실 부품 및 고온에서 장기간 하중을 받는 구조물에 사용됩니다.

헤인즈 242 – UNS N10242

헤인즈 242 니켈-몰리브덴-크롬 석출경화 합금입니다. 높은 기계적 특성과 특정 고온 범위에서 우수한 치수 안정성을 특징으로 합니다.
이 소재는 정밀 기기 부품, 산업 부품, 밀봉재 및 강도와 정밀한 치수 변화가 요구되는 기타 부품에 사용됩니다.

헤인즈 HR-160 – UNS N12160

헤인즈 HR-160 니켈-코발트-크롬-실리콘 합금으로, 고온의 부식성 환경에서 사용하기 위해 개발되었습니다.
이 소재는 특정 황 함유 환경에 대한 내성이 특히 뛰어난 것이 특징입니다. 석유화학 설비, 산업용 용광로 및 공정 가스 처리 장비에 사용됩니다.

헤인즈 25 및 헤인즈 188 - 코발트계 초합금

헤인즈 계열 재료에는 주성분이 코발트인 초합금도 포함됩니다. 금속 기지 구조가 다르기 때문에 코발트 합금으로 분류해야 하지만, 다른 고온 재료와 함께 논의될 수도 있습니다.

헤인즈 25 / L-605 – UNS R30605

헤인즈 25 / L-605 니켈-크롬-텅스텐-바나듐 합금으로, 높은 산화 저항성과 고온에서 우수한 기계적 특성을 지닌다.
이 소재는 항공, 에너지, 터빈 부품 및 고온에서 작동하는 장치에 사용됩니다.

헤인즈 188 – UNS R30188

헤인즈 188 코발트-니켈-크롬-텅스텐 합금으로, 산화 및 열피로에 대한 저항성이 매우 우수한 것이 특징입니다.
이 소재는 연소실, 가스 터빈 부품, 항공기 엔진 및 고온 구조물에 사용됩니다.
Haynes 188과 Haynes 25는 니켈 기반 합금이 아니므로 코발트 합금이라는 별도의 범주에 포함되어야 합니다.

크리프 및 고온 부식에 대한 저항성

고온에서 장기간 사용하도록 설계된 합금의 경우, 특히 다음 사항에 중요성이 부여됩니다. 크리프 강도 그리고 재료 미세구조의 안정성.
고온에서 장기간 기계적 하중을 받으면, 상온에서 측정된 항복 강도보다 응력이 낮더라도 영구 변형이 발생할 수 있습니다.
헤인즈 및 하스텔로이 합금의 고온 특성은 화학 조성, 강화 메커니즘, 결정립 크기, 열처리 및 사용 수명에 따라 달라집니다.
석출 강화 합금에서는 기지 강화상의 미세한 석출물이 중요한 역할을 합니다. 용체화 강화 재료에서는 전위 이동을 억제하고 적절한 구조적 안정성을 확보하는 합금 원소가 가장 중요합니다.
산화 저항의 최대 온도는 기계적 하중을 받는 요소의 허용 장기 작동 온도와 혼동해서는 안 됩니다.

하스텔로이® 및 헤인즈® 합금 용접

많은 하스텔로이 및 헤인즈 합금은 우수한 용접성을 나타냅니다. 그러나 용접성은 특정 등급, 화학 조성, 재료 상태 및 선택된 접합 기술에 따라 달라집니다.
하스텔로이 C-276, C-22 및 하스텔로이 X와 같은 합금은 용접 장치, 탱크, 파이프라인 및 공정 장비에 사용됩니다.
용접 작업 중에는 다음 사항들이 특히 중요합니다.

추가 자료의 적절한 선택,
선형 용접 에너지 제어,
접합면의 준비 및 청결 상태,
재료 오염을 줄인다.
통로 간 온도 제어,
용접 후 가능한 열처리 방법 선택
접합부에 필요한 내식성을 유지합니다.

기술적 매개변수가 잘못되면 합금 성분의 분리, 바람직하지 않은 상의 형성 및 접합부의 작동 특성 저하를 초래할 수 있습니다.

하스텔로이® 및 헤인즈® 합금의 열처리

열처리는 니켈 합금의 미세구조, 기계적 특성 및 내식성에 영향을 미칩니다.
많은 내식성 하스텔로이 합금의 경우, 용체화 열처리는 적절한 재료 구조를 얻고, 바람직하지 않은 석출물을 용해시키며, 합금을 향후 사용에 적합하게 준비하는 데 사용됩니다.
Haynes 282와 같은 석출강화합금에서는 적절하게 선택된 용체화열처리 및 시효공정을 통해 높은 기계적 특성을 얻을 수 있습니다.
열처리 매개변수는 특정 등급, 재료 형태 및 규제 요건에 맞게 조정해야 합니다. 하스텔로이 및 헤인즈 그룹 전체에 적합한 단일의 범용 열처리 사이클은 없습니다.

하스텔로이(Hastelloy®) 및 헤인즈(Haynes®) 합금 가공

하스텔로이 및 헤인즈 합금은 가공에 있어 가장 까다로운 소재 중 하나입니다. 높은 강도, 상대적으로 낮은 열전도율, 그리고 변형 경화 경향으로 인해 절삭 공구에 가해지는 응력이 증가합니다.
등급에 따라 가공에는 내마모성이 뛰어난 공구, 견고한 공작기계 시스템, 적절한 절삭 매개변수 및 효과적인 냉각이 필요할 수 있습니다.
최종 석출 경화 후 재료 가공은 특히 까다로울 수 있습니다. 따라서 일부 기술적 작업은 최종 열처리 전에 수행될 수 있습니다.
기술 선택 시에는 완성품의 표면 품질, 잔류 응력 및 치수 정확도에 대한 요구 사항도 고려해야 합니다.

하스텔로이® 및 헤인즈® 합금의 일반적인 적용 분야

화학 산업 – 부식성 산 및 화학 혼합물에 내성이 있는 반응기, 탱크, 열교환기, 파이프라인, 부속품 및 장치.
석유화학 산업 – 정유 설비, 화학 처리 장비, 공정 장비 구성 요소 및 구조물이 노출되어 있습니다. 화학적 부식.
에너지 론 – 가스 터빈, 연소실, 열교환기, 고온 장치 및 장기간 부하 상태에서 작동하는 발전 설비 구성 요소.
로트닉트우 – 터빈 부품, 연소실, 고온 가스 통로, 항공기 엔진 부품 및 기타 고온에 노출되는 부품.
용광로 산업 – 산업용 용광로용 증류기, 소음기, 복사관, 덮개, 이송 장치 및 장비.
Ochrona środowiska – 배기가스 탈황 설비, 산업용 가스 중화 장치, 부식성 응축수에서 작동하는 열교환기 및 장비.
제약 산업 - 높은 내화학성이 요구되는 공정 장비, 반응기, 혼합기 및 장치.
핵 기술 고온 설비 및 연구 장비에 사용되는 특수 부품(용융염을 이용한 솔루션 포함)을 선별하여 제공합니다.

적절한 Hastelloy® 또는 Haynes® 등급 선택

개별 등급은 서로 직접적으로 상호 교환 가능하다고 간주해서는 안 됩니다. 합금 선택에는 실제 작동 조건에 대한 분석이 필요합니다.
기본 기준은 다음과 같습니다.

작동 매체의 화학적 조성 및 농도
작동 온도 및 노출 시간,
산화 조건 또는 환원 조건,
염화물 및 기타 부식성 불순물의 존재,
기계적 하중의 압력 및 특성
점식 및 틈새 부식에 대한 저항성
응력 부식 균열에 대한 저항성,
크리프 강도,
고온 부식에 대한 저항성,
용접성 및 가공성이 요구됩니다.
재료 표준, 납품 조건 및 제품 형태.

화학 설비에서는 특정 산이나 화학 혼합물에 대한 내성이 가장 중요할 수 있습니다. 발전 설비 및 터빈에서는 크리프 강도와 산화 저항성이 더 중요할 수 있습니다.
모든 환경에서 최고의 내구성을 제공하는 단일한 하스텔로이 또는 헤인즈 합금은 없습니다.

Hastelloy® 및 Haynes® 합금의 공급 방법

종류, 표준 요구 사항, 치수 및 가용성에 따라 자재는 다음과 같은 형태로 제공될 수 있습니다.

판과 판,
얇은 테이프와 시트,
둥근 막대,
평철,
전선,
이음매 없는 파이프와 용접 파이프,
단조품,
반지와 블랭크,
추가적인 기계 가공을 위해 준비된 요소들.

특정 형태와 크기의 제품 제공 여부는 주문의 등급 및 기술 요구 사항에 따라 달라집니다. 평판 제품의 경우 표면 상태, 열처리 및 재료 시험 요구 사항 또한 중요합니다.
제품 형태에 대한 자세한 정보는 해당 기사에서 확인할 수 있습니다. 스테인리스강, 내열강판 및 특수강판.

Hastelloy® 및 Haynes® 합금 등급

아래에는 주요 종들이 과별로 분류되어 제시되어 있습니다. 종 이름은 이 글에 있는 해당 종에 대한 설명으로 연결됩니다. 개별 식물 표본 카드가 생성되면, 링크를 해당 종의 웹사이트 주소로 대체할 수 있습니다.

하스텔로이® – 내식성 합금

하스텔로이 B-2 / UNS N10665 / 2.4617 – 환원 환경, 특히 염산의 특정 작용 조건에 대한 저항성이 뛰어난 니켈-몰리브덴 합금.
하스텔로이 B-3 / UNS N10675 / 2.4600 – 높은 내화학성과 향상된 미세구조 안정성을 갖춘 니켈-몰리브덴 합금을 개발했습니다.
하스텔로이 C-276 / UNS N10276 / 2.4819 - 다양한 부식성 화학 환경에 내성이 있는 범용 Ni-Cr-Mo-W 합금입니다.
하스텔로이 C-22 / UNS N06022 / 2.4602 – 내공식성 및 틈새부식성이 뛰어난 Ni-Cr-Mo-W 합금.
하스텔로이 C-4 / UNS N06455 / 2.4610 – 구조적 안정성과 내식성이 우수한 니켈-크롬-몰리브덴 합금.
하스텔로이 C-2000 / UNS N06200 / 2.4675 – 니켈-크롬-몰리브덴-구리 합금은 다양한 산화 및 환원 환경에 대한 내성이 있습니다.
하스텔로이 G-30 / UNS N06030 / 2.4603 – 인산 설비 등에 사용되는 고크롬 합금.
하스텔로이 G-35 / UNS N06035 – 산화가 심한 환경에서 내성이 향상된 합금.
하스텔로이 HYBRID-BC1 / UNS N10362 - 특정 산화성 오염물질에 대한 내성이 향상된 환원 환경용 합금.
하스텔로이 N / UNS N10003 액체 불화물 염 환경에서 사용하기 위한 특수 니켈 합금.

하스텔로이® – 고온 합금

하스텔로이 X / UNS N06002 / 2.4665 – 고온 작동, 특히 터빈 및 연소실에 적합하도록 설계된 Ni-Cr-Fe-Mo 합금입니다.

Haynes® – 니켈계 초합금 및 고온 소재

헤인즈 230 / UNS N06230 / 2.4733 – 산화 및 크리프 저항성이 뛰어난 Ni-Cr-W-Mo 합금.
헤인즈 214 / UNS N07214 – 산화 저항성이 특히 뛰어난 니켈-크롬-알루미늄 합금.
헤인즈 282 / UNS N07208 – 높은 크리프 강도를 지닌 석출 경화형 니켈 초합금.
헤인즈 242 / UNS N10242 – 우수한 기계적 특성과 치수 안정성을 지닌 니켈-몰리브덴-크롬 합금.
헤인즈 HR-160 / UNS N12160 – 황을 함유한 특정 부식성 환경에 내성이 있는 Ni-Co-Cr-Si 합금.

Haynes® – 코발트계 초합금

헤인즈 25 / L-605 / UNS R30605 – 산화 저항성이 높고 고온 특성이 우수한 Co-Cr-W-Ni 합금.
헤인즈 188 / UNS R30188 산화 및 열피로에 대한 저항성이 뛰어난 Co-Ni-Cr-W 합금.

Hastelloy®, Haynes®, Inconel® 및 Nimonic® - 기본적인 차이점

소재군	주요 속성	일반적인 응용 프로그램
하스텔로이 B / C / G	부식성이 강한 화학 환경에서의 내식성	화학, 석유화학, 산 설비
하 스텔로이 엑스	산화 저항성 및 고온 특성	터빈, 연소실, 산업용 용광로
헤인즈 214/230	산화 저항성, 구조적 안정성 및 고온 내성	에너지, 용광로 산업, 항공
헤인즈 282	높은 크리프 강도 및 석출 경화	터빈 및 발전 설비의 고부하 부품
인코넬	등급에 따라 부식, 산화 및 고온에 대한 저항성이 다릅니다.	화학, 에너지, 항공
니모닉	고온 강도 및 크리프 저항성	가스 터빈, 엔진, 에너지

이 비교는 참고용일 뿐입니다. 특정 합금의 특성은 등급, 상태, 온도, 작동 시간 및 작동 환경에 따라 달라집니다.

하스텔로이(Hastelloy®) 및 헤인즈(Haynes®) 합금의 선정 및 공급

적절한 합금을 선택할 때는 등급명뿐만 아니라 환경의 화학적 조성, 온도, 응력, 사용 수명, 표준 및 재료 상태에 대한 요구 사항도 고려해야 합니다.
Alfa-Tech는 등급, 재료 번호, 화학적 조성 또는 작동 조건에 따라 재료를 식별하고 선택하는 데 도움을 줍니다.
문의 시 필요한 등급, 제품 형태, 크기, 수량, 열처리 상태 및 필요한 품질 관리 서류를 명시해 주십시오.
완전한 사양서가 없는 경우, 내식성, 기계적 특성 및 작동 온도에 대한 요구 사항을 분석하여 추가적인 기술 검증에 적합한 재료를 식별할 수 있습니다.
관련 항목도 참조하세요