Bumax 88 ステンレス鋼:特性と主要な用途
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Bumax 88は、その卓越した耐腐食性と機械的特性で知られる高性能オーステナイト系ステンレス鋼です。ステンレス鋼グレードとして分類されるBumax 88は、主に鉄、クロム、ニッケル、モリブデンから構成されており、これがその堅牢な特性に寄与しています。Bumax 88の合金元素は、ピッティングや隙間腐食に対する抵抗性を高め、特に化学産業や海洋産業などの過酷な環境に適しています。
包括的な概要
Bumax 88はオーステナイト系ステンレス鋼として分類され、面心立方(FCC)結晶構造を特徴としています。この構造は、低温でも優れた靭性と延性を提供します。主要な合金元素は次のとおりです:
- クロム (Cr): 通常18-20%程度で、クロムは耐腐食性を高め、鋼の表面に不動態酸化層を形成します。
- ニッケル (Ni): 通常8-10%の濃度で存在し、ニッケルは鋼の靭性と延性を改善し、腐食に対する抵抗性を向上させます。
- モリブデン (Mo): 通常2-3%程度で、モリブデンは特に塩素環境においてピッティングおよび隙間腐食への抵抗性をさらに高めます。
Bumax 88の主な特性は、高い引張強度、優れた溶接性、およびさまざまな腐食性物質に対する傑出した抵抗性です。その主な利点は、過酷な環境に耐える能力があり、食品処理、化学、海洋産業の用途に理想的であることです。ただし、他のステンレス鋼グレードよりも高価である場合があり、その靭性のために加工が難しいことがあります。
歴史的に、Bumax 88は重要な用途において信頼性を得ており、高性能材料を求めるエンジニアやデザイナーの間で好まれる選択肢となっています。
代替名、規格、同等品
標準組織 | 呼称/グレード | 発生国/地域 | 備考/コメント |
---|---|---|---|
UNS | S31600 | アメリカ | AISI 316に最も近い同等品 |
AISI/SAE | 316 | アメリカ | 組成の若干の違い |
ASTM | A240 | アメリカ | ステンレス鋼板の標準仕様 |
EN | 1.4401 | ヨーロッパ | AISI 316に相当 |
JIS | SUS316 | 日本 | 類似の特性で、日本で広く使用されています |
Bumax 88はしばしばAISI 316と比較されますが、Bumax 88はその独自の組成により特定の環境で耐腐食性を高める可能性があることに注意することが重要です。高濃度のモリブデンの存在は、塩素が豊富な条件での性能を向上させ、海洋用途において優れた選択となります。
主要特性
化学組成
元素 (記号と名前) | 割合範囲 (%) |
---|---|
Fe (鉄) | バランス |
Cr (クロム) | 18.0 - 20.0 |
Ni (ニッケル) | 8.0 - 10.0 |
Mo (モリブデン) | 2.0 - 3.0 |
C (炭素) | ≤ 0.03 |
Mn (マンガン) | ≤ 2.0 |
Si (シリコン) | ≤ 1.0 |
P (リン) | ≤ 0.045 |
S (硫黄) | ≤ 0.03 |
クロムの主な役割は耐腐食性を提供し、ニッケルは延性と靭性を高めます。モリブデンは特に塩素環境において、ピッティングと隙間腐食に対する抵抗性を大幅に向上させます。低炭素含有量は、粒界腐食を引き起こす可能性のある炭化物の析出リスクを最小限に抑えます。
機械的特性
特性 | 状態/温度 | 典型的な値/範囲 (メトリック - SI 単位) | 典型的な値/範囲 (インペリアル単位) | 試験方法の参照標準 |
---|---|---|---|---|
引張強度 | 焼なまし | 620 - 720 MPa | 90 - 104 ksi | ASTM E8 |
耐力 (0.2% オフセット) | 焼なまし | 290 - 310 MPa | 42 - 45 ksi | ASTM E8 |
伸び | 焼なまし | 40% | 40% | ASTM E8 |
面積の減少 | 焼なまし | 60% | 60% | ASTM E8 |
硬度 (ロックウェルB) | 焼なまし | 85 - 95 HRB | 85 - 95 HRB | ASTM E18 |
衝撃強度 | -40°C | 50 J | 37 ft-lbf | ASTM E23 |
高い引張強度と耐力を組み合わせたBumax 88は、高機械負荷と構造的完全性を必要とする用途に適しています。低温での靭性は、特にクライオジェニック用途において有利です。
物理特性
特性 | 状態/温度 | 値 (メトリック - SI 単位) | 値 (インペリアル単位) |
---|---|---|---|
密度 | - | 7.98 g/cm³ | 0.288 lb/in³ |
融点/範囲 | - | 1400 - 1450 °C | 2552 - 2642 °F |
熱伝導率 | 20 °C | 16 W/m·K | 92 BTU·in/(hr·ft²·°F) |
比熱容量 | 20 °C | 500 J/kg·K | 0.119 BTU/lb·°F |
電気抵抗率 | 20 °C | 0.72 µΩ·m | 0.0000013 Ω·in |
熱膨張係数 | 20 - 100 °C | 16.0 x 10⁻⁶ K⁻¹ | 8.9 x 10⁻⁶ °F⁻¹ |
Bumax 88の密度はその重さを示しており、重量削減が重要な用途において考慮されます。熱伝導率と比熱容量は、熱管理を伴う用途に適していることを示唆しており、電気抵抗率は電気用途に関連しています。
耐腐食性
腐食性媒体 | 濃度 (%) | 温度 (°C/°F) | 耐性評価 | 備考 |
---|---|---|---|---|
塩素 | 3-10 | 20-60 / 68-140 | 優れた | ピッティングのリスク |
硫酸 | 10-30 | 20-40 / 68-104 | 良好 | 中程度の耐性 |
塩酸 | 5-20 | 20-40 / 68-104 | 公平 | ピッティングに対する感受性 |
酢酸 | 5-20 | 20-60 / 68-140 | 良好 | 局所腐食のリスク |
海水 | - | 20-60 / 68-140 | 優れた | 高い耐性 |
Bumax 88は、さまざまな環境、特に塩素が豊富な条件において優れた耐腐食性を示し、海洋用途に理想的です。ただし、高濃度の塩素溶液においてはピッティングに対して感受性があるため、そのような環境では注意して使用する必要があります。
AISI 316やデュプレックスステンレス鋼などの他のステンレス鋼グレードと比較すると、Bumax 88は、その高いモリブデン含有量のおかげで、ピッティング抵抗性においてしばしば優れた性能を発揮します。これにより、オフショアの石油リグや化学処理工場などの過酷な環境での用途において好まれる選択肢となります。
耐熱性
特性/限界 | 温度 (°C) | 温度 (°F) | 備考 |
---|---|---|---|
最大連続使用温度 | 800 | 1472 | 高温用途に適しています |
最大間欠使用温度 | 870 | 1598 | 短期間の曝露のみ |
スケーリング温度 | 900 | 1652 | この温度以上で酸化のリスク |
クリープ強度に関する考慮事項 | 600 | 1112 | 著しく低下し始める |
Bumax 88は、高温環境において機械的特性を維持するため、高温環境での用途に適しています。ただし、800 °C以上の温度に長時間さらされることを避けるよう注意が必要で、これは酸化や材料特性の劣化を引き起こす可能性があります。
加工特性
溶接性
溶接プロセス | 推奨するフィラー金属 (AWS分類) | 典型的なシールドガス/フラックス | 備考 |
---|---|---|---|
TIG溶接 | ER316L | アルゴン | 優れた溶接性 |
MIG溶接 | ER316L | アルゴン + CO₂ | 薄い部品に適しています |
アーク溶接 | E316L | - | 前熱が必要です |
Bumax 88は非常に溶接しやすく、さまざまな溶接プロセスに適しています。厚い部分に対しては、亀裂のリスクを最小限に抑えるために前加熱が必要となる場合があります。溶接後の熱処理は、機械的特性を向上させ、残留応力を軽減することができます。
加工性
加工パラメーター | Bumax 88 | AISI 1212 | 備考/ヒント |
---|---|---|---|
相対加工性指数 | 30% | 100% | より低速の切削速度が必要です |
典型的な切削速度 | 20 m/min | 60 m/min | カーバイド工具を使用してください |
Bumax 88は炭素鋼と比較して加工性が低く、専門的な工具や低速の切削速度を必要とします。工具摩耗を防ぐために、適切な冷却と潤滑が不可欠です。
成形性
Bumax 88は良好な成形性を示し、冷間及び熱間成形プロセスを可能にします。ただし、加工硬化特性のため、亀裂を避けるために曲げ半径と成形技術に慎重に注意を払う必要があります。
熱処理
処理プロセス | 温度範囲 (°C/°F) | 典型的な浸漬時間 | 冷却方法 | 主目的 / 期待される結果 |
---|---|---|---|---|
溶解焼鈍 | 1000 - 1100 / 1832 - 2012 | 30分 | 空気 | 炭化物の溶解 |
応力除去 | 300 - 400 / 572 - 752 | 1時間 | 空気 | 残留応力の低減 |
溶解焼鈍などの熱処理プロセスは、炭化物を溶解し均一な微細構造を促進することにより、Bumax 88の耐腐食性と機械的特性を向上させます。
典型的な用途と最終使用目的
産業/分野 | 具体的な用途の例 | この用途で利用される主な鋼の特性 | 選択理由 (簡潔に) |
---|---|---|---|
化学処理 | 反応器および貯蔵タンク | 耐腐食性、強度 | 攻撃的な化学物質に対する高い耐性 |
海洋工学 | 船舶部品 | ピッティング抵抗、靭性 | 海水での優れた性能 |
食品処理 | 機器および配管 | 清掃性、耐腐食性 | 衛生基準を満たしています |
石油とガス | オフショアプラットフォーム | 高強度、耐腐食性 | 過酷な環境での信頼性 |
その他の用途には:
- 製薬機器
- 熱交換器
- 圧力容器
- 建築用途
Bumax 88は、その優れた耐腐食性と機械的特性により、信頼性が重要な重要な用途に理想的です。
重要な考慮事項、選択基準、およびその他の知見
特徴/特性 | Bumax 88 | AISI 316 | デュプレックスステンレス鋼 | 簡潔な利点/欠点またはトレードオフノート |
---|---|---|---|---|
主要機械的特性 | 高い引張強度 | 中程度の引張強度 | 高い引張強度 | Bumax 88は優れた強度を提供します |
主要耐腐食性 | 塩素に対して優れた | 塩素に対して良好 | 塩素に対して優れた | Bumax 88はピッティングに対してより耐性があります |
溶接性 | 優れた | 良好 | 中程度 | Bumax 88は溶接が容易です |
加工性 | 中程度 | 良好 | 悪い | 専門的な工具が必要です |
成形性 | 良好 | 良好 | 中程度 | 類似の性能 |
概算相対コスト | 高い | 中程度 | 高い | 性能によってコストが正当化される可能性があります |
典型的な入手可能性 | 中程度 | 高い | 中程度 | AISI 316は一般的に入手しやすいです |
Bumax 88を選ぶ際には、その性能に対するコスト効率、入手可能性、および特定の用途の要求を考慮する必要があります。その独自の特性は、標準のステンレス鋼では十分でないニッチな用途に適しています。さらに、その磁気特性は無視できるため、非磁性材料が必要な用途に適しています。
要約すると、Bumax 88ステンレス鋼は、過酷な環境において優れた性能を発揮する高性能材料であり、強度、耐腐食性、および溶接性の独自の組み合わせを提供します。その選択は、特定の用途要件と環境条件に対する十分な理解に基づくべきです。