347H ステンレス鋼のシームレスパイプ ASTM A312 DN10-DN400

合金347Hステンレス鋼管/工業用ASTM A312オーステナイト系ステンレス鋼管TP347H

製品仕様

347Hステンレス鋼の紹介
I. 材料の概要
347H（UNS S34709）は、ニオブ安定化オーステナイト系ステンレス鋼です。ニオブ（Nb）元素を添加することにより、粒界腐食に対する耐性が大幅に向上し、高温高圧環境の主要材料となっています。その組成はクロム（17％〜19％）とニッケル（9％〜13％）をベースとし、ニオブ（≥10×C％）を添加して安定した炭化ニオブ（NbC）構造を形成しています。これにより、粒界での炭化クロムの析出を効果的に防ぎ、応力腐食割れを回避します。この材料は、-196℃から850℃の範囲で組織的安定性を維持し、高強度と耐酸化性の両方を備えており、発電所ボイラーや化学反応器などの過酷な作業条件に適しています。
II. 主な性能上の利点
•
高温での機械的特性
◦
強度と可塑性のバランス：室温での引張強度は≥515 MPa、降伏強度は≥205 MPa、伸びは≥35％です。600℃の高温では、許容応力は100 MPaを超えており、304Hなどの従来のオーステナイト鋼よりもクリープ耐性において優れています。550〜700℃での長期使用中のクリープ破断強度は、321Hの約15％高く、超臨界発電所蒸気管（設計温度482℃/圧力20.55 MPa）に適しています。
•
耐食性と耐酸化性
◦
粒界腐食保護：ニオブ元素は優先的に炭素と結合してクロムの枯渇を抑制し、650℃以下の溶接または長期加熱後の硝酸や酢酸などの媒体による腐食に抵抗します。高温酸化保護：酸化クロム膜は750〜800℃の空気中で安定しており、酸化限界は850℃（非加圧部品）であり、ボイラー過熱器チューブに適しています。
•
加工と溶接性能
◦
冷間および熱間加工の適応性：鍛造や圧延などのプロセスをサポートしますが、冷間成形には加工硬化の制御が必要です（多段成形+中間焼鈍が推奨されます）。溶接プロセスの最適化：ニオブ安定化溶接材料（ER347Hなど）を使用し、TGF-347アルゴンフリー溶接ワイヤを使用して効率を向上させることを推奨します。厚肉溶接部材は、再加熱割れを避けるために厳格な温度管理が必要です。
III. 主要な熱処理プロセス
熱処理は、347Hの性能を確保するための重要なリンクです。
•
溶体化処理：980〜1150℃で加熱し、急速冷却して炭化物を溶解し、単一のオーステナイト構造を得ます。
•
安定化処理：溶接部品の場合、890〜910℃で保温（一定温度時間≥50時間）してNbCの完全な析出を促進し、残留応力を除去します。注：肉厚が37mmを超えるパイプは、熱応力により割れやすいため、加熱均一性の制御が必要です。
IV. 代表的なアプリケーション分野
分野
アプリケーションシナリオ
性能要件
電力業界
超臨界ボイラー過熱器チューブ（Φ51×8mm）、再熱器チューブ、主蒸気管
高温強度、耐酸化性、および粒界腐食に対する耐性
化学工業
化学反応器およびその他の設備
さまざまな媒体に対する耐食性
...
347Hステンレス鋼は、その優れた性能により、さまざまな分野で広く使用されており、現代の工業生産において重要な役割を果たしています。