【保存推奨】ハステロイとは？特性や種類も解説

ハステロイとは何か、その驚異の耐食性と耐熱性がなぜ重宝されるのかを探求しようとしているあなたに、この記事は完璧なガイドとなるでしょう

過酷な環境下でもその性質を維持するハステロイは、化学工業から航空宇宙産業に至るまで、あらゆる分野で不可欠な素材です。

ここでは、ハステロイの種類とその用途、加工方法まで、詳細に解説します。

ハステロイがどのようにしてあなたの業界での課題を解決し、プロジェクトの寿命を延ばしコストを削減するのか、その秘密を明かします。

この一読で、ハステロイの全てが明らかになり、より賢い材料選択が可能になるでしょう。

この記事の監修者

藤原　弘一

1986年（有）藤原鉄工所（現フラスコ）入社、1992年代表取締役就任。
時代のニーズに適合した最新鋭設備と長年蓄積した職人技的加工技術を融合させ、顧客の信頼を築いた会社。

保有資格：司法書士、行政書士、宅地建物取引主任者、2級小型船舶、4級無線技士

ハステロイとは

ハステロイは、ニッケルベースの耐熱合金であり、特に耐食性と耐熱性に優れています。

過酷な条件下でもその性能を維持する能力から、多様な産業にわたり広範囲にわたって活用されています。

特に化学工業分野では、常に高腐食性の液体やガスが存在する環境であるため、パイプライン、バルブ、ポンプ、反応器などの重要な構成要素にこの合金が採用されています。

ハステロイの卓越した耐食性が、これらの設備を腐食によるダメージから守り、結果としてプラントの安全かつ長期的な運用を支える役割を果たしています。

インコネルとハステロイの違い

インコネルは、加工が困難であることが特徴のニッケル超合金で、クロムやモリブデンを含んでいます。

この材料は、耐食性、耐熱性、耐酸化性、高温時の強度、そして耐クリープ性に優れているため、極めて要求の厳しい環境に適しています。

ハステロイとはしばしば混同されがちなインコネルですが、両者は異なる特性に特化しています。インコネルは特に高温での性能維持とクリープ強度が際立っている一方で、ハステロイはその優れた耐食性により区別されます。

インコネルも高い耐食性を持っていますが、耐食性に関してはハステロイがより上位に位置しています。

これらの合金は一見似ているように見えますが、インコネルとハステロイはそれぞれ独自の利点を持ち、用途に応じて選ばれるべき材料です。

ハステロイの特性

ハステロイの特性は以下のとおりです。

• 耐熱性に優れている
• 耐食性が高い
• 高性能な材質

順番に解説します。

耐熱性に優れている

ハステロイは、高温条件下でも性能の低下を防ぎながら、その強度と耐食性を保持する能力を持っている点が特徴です。

この耐熱性は、航空宇宙分野でのジェットエンジンやガスタービンのコンポーネント、工業用の炉や熱処理機器など、高温での一貫した性能が必須の用途において大変価値があります。

耐熱性により材料の老化を抑制し、長期にわたる安定した操作を実現し、結果としてメンテナンスコストを低減する効果もあります。

耐食性が高い

ハステロイは、強酸や塩といった多種多様な腐食性物質に対して卓越した耐性を持ち、化学的に非常に安定しているため、材料の劣化や損傷を最小限に抑える利点があります。

特に化学プラントでの利用では、強酸や強アルカリといった激しい腐食環境にさらされるため、ハステロイのような高耐食性を持つ材料は装置の安全性と耐久性を高めるために重要です。

その結果、配管、熱交換器、リアクターの内張りなど、耐腐食性が必要とされる多くのアプリケーションでハステロイが選ばれています。

高性能な材質

チタンはその優れた耐食性と耐熱性で広く認識されていますが、ハステロイはこれらの特性をさらに上回る性能を持っています。

特に極端な温度変動、高圧力、化学的に過酷な状況下でも、ハステロイはその性能を維持する能力があります。

チタンでは対応が困難な非常に厳しい環境にも耐えうるため、ハステロイはさらに多岐にわたる工業アプリケーションでの使用が期待されています。

ハステロイのデメリット

高価格

ハステロイは、その優れた特性を実現するために高価なニッケルやモリブデンを豊富に含むことから、ステンレス鋼などの他の材料に比べて価格が高くなります。このため、コスト面での負担が大きくなることがあります。

加工の難しさ

ハステロイは硬度が高いため加工が困難で、加工硬化しやすい性質を持っています。これにより、加工過程での時間が長くなりがちです。また、熱伝導性が低いために加工時に発熱し、これが工具の摩耗を早め、工具の寿命を短くしてしまいます。

ハステロイの種類

ハステロイの種類は以下のとおりです。

• ハステロイC
• ハステロイB
• ハステロイX

順番に解説します。

ハステロイC

ハステロイC276や高クロム含有のC22などは、溶接時の問題を軽減するために開発された種類で、多様な化学物質に対して顕著な耐腐食性を提供します。

これらの特性から、化学工業、廃棄物処理施設、製紙業界、焼却プラントなど、腐食性の高い環境で広く使用されています。

ハステロイB

ハステロイのバリエーションであるB-2やB-3は、特に塩酸、臭化水素酸、硫酸といった腐食性の強い化学物質に対して優れた耐性を持つことが特徴です。

これらは主に化学工業の設備や機器に利用されており、その耐腐食性能により重宝されています。

ハステロイX

ハステロイXは、耐食性、耐熱性、加工性の特性を良好に兼ね備えた合金で、特に長時間の高温環境下でもその性質が安定している点が特長です。

この耐久性から、主に航空機の高温部位や工業用ガスタービンエンジンのコンポーネント、排気システム部品に使用されますが、その用途は多岐にわたります。

ハステロイの用途

ハステロイはその卓越した耐食性と耐熱性により、多様な分野や業界で広範囲にわたって使用されています。

ハステロイが主に活用される用途は以下の通りです。

• 化学プラントの各種装置部品
• 化学プロセス用のポンプ、バルブ、その他部品
• 腐食性のある環境下で使用される圧力計のダイヤフラム
• 酸洗設備
• 航空機のジェットエンジン
• 耐食性と耐熱性が求められる製紙産業、化学品精製、廃棄物処理、核燃料再処理施設、石油化学産業、半導体製造装置関連の部品

これらの用途において、ハステロイは環境条件が厳しい中でもその性能を維持し、様々な業界で信頼されています。

ハステロイ加工におけるポイント

ハステロイ加工におけるポイントは以下のとおりです。

• ドリルの回転速度に注意する
• 適切なドリルを使う
• 切削油を多めに使う

順番に解説します。

ドリルの回転速度に注意する

ドリルの回転速度は、加工の効率と精度に深く関わっています。

特にハステロイを加工する際は、高速の回転が熱の増加を招き、結果として材料や工具に損傷を与える可能性があるため注意が必要です。

適切な回転速度の設定は重要で、通常は低めの速度で加工を行い、切削過程を慎重に観察することが推奨されます。

加工途中での定期的な確認と、必要があれば回転速度の調整や工具の交換を行うことが、質の高い加工結果を保証するためには不可欠です。

適切なドリルを使う

ハステロイの高い硬度と耐熱性を効果的に扱うには、専用の工具選びが欠かせません。

耐熱性を有する超硬合金やセラミック製のドリルは、ハステロイの固さに耐えられるだけでなく、高温状態での切削性能も維持する能力があります。

これらの工具はハステロイの硬度に対応するよう特別に設計されており、長期間に渡っての耐久性も期待できます。

ただし、特殊な工具は一般的な工具に比べて高価なため、使用にあたっては事前の計画と準備が不可欠です。

切削油を多めに使う

切削油の適切な使用は、ハステロイ加工において極めて重要です。

切削油は、工具と材料間の摩擦を軽減し、加工中に発生する熱を効果的に排出します。適切な量の切削油を用いることで、工具の過度の摩耗を防ぎ、材料が不均一に加熱されるのを避けることが可能です。

特に熱伝導率が低いハステロイのような材料を扱う際には、充分な切削油を使用することが、工具と材料の寿命を長く保つために重要です。

まとめ

ハステロイはニッケルベースの耐熱合金で、特に耐食性と耐熱性に優れています。化学工業や航空宇宙産業など、厳しい環境下での使用に適しているため、多岐にわたる分野で利用されています。高い耐食性により化学プラントの重要部品に使用される一方、高温での性能維持が求められる用途にも最適です。その卓越した特性は、高価な材料コストと加工の難しさというデメリットを伴いますが、その性能により重要な工業分野で広く信頼されています。

重要な特性

• 耐食性と耐熱性：高腐食性や高温環境下でも性能を維持。
• 用途の広がり：化学プラント、航空宇宙、製紙業など多様な産業で使用。
• デメリット：高コストと加工の難しさ。

株式会社フラスコでは、昭和48年の創業依頼、一般産業用機械部品の設計・製作・組立をはじめ、チタンやタングステン、ジルコニウムなどの金属加工を行なってきました。

時代にニーズに合わせ、最新鋭の設備と創業から約40年間培った、難削加工を可能とする職人の加工技術で様々な製品を生み出しています。

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