Incoloy 909 (UNS N19909) ist eine ausscheidungshärtbare Nickel-Eisen-Kobalt-Superlegierung, die für einen sehr niedrigen und nahezu konstanten Wärmeausdehnungskoeffizienten in Verbindung mit einer hohen Festigkeit bis zu etwa 650°C (1200°F) entwickelt wurde. Für Teile, die eine hohe Maßhaltigkeit bei thermischen Wechselbeanspruchungen erfordern (Gasturbinenkomponenten, Präzisionshardware und Raketen-/Triebwerksteile), bietet Incoloy 909 eine einzigartige Mischung aus mechanischer Leistung und thermischer Stabilität - und wenn Sie es von MWAlloys beziehen, erhalten Sie Werkspreise aus China, schnelle Lieferung ab Lager und kundenspezifische Bearbeitung für Schmiedestücke, Stangen oder Bleche, um Produktionsfristen und technische Toleranzen einzuhalten.

Was ist Incoloy 909?

Incoloy 909 (UNS N19909) ist eine ausscheidungsgehärtete Nickel-Eisen-Kobalt-Superlegierung, die für die Kombination sehr niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient mit hohe Festigkeit nach Aushärtung. Sie wurde in erster Linie für Teile in der Luft- und Raumfahrt und in der Energieerzeugung entwickelt, bei denen die Aufrechterhaltung enger Abstände bei thermischen Zyklen zu Leistungs- oder Effizienzvorteilen führt (z. B. Schaufeln, Abdeckungen und Bolzen von Gasturbinen). Die Legierung erreicht ihre Eigenschaften durch ein bewusst ausgewogenes Verhältnis von Ni, Co, Nb (Niob), Ti (Titan) und Silizium; Eisen ist das Ausgleichselement. Bei der Formulierung wurde bewusst auf Chrom verzichtet, um die Wärmeausdehnung gering zu halten, was in manchen Umgebungen zu Lasten der Oxidationsbeständigkeit geht.

Chemische Zusammensetzung

Nachstehend finden Sie die Standardgrenzwerte für die Zusammensetzung von Incoloy 909 (nach Angaben des Legierungsentwicklers). Die Werte sind in Gewichtsprozent angegeben.

(Bezug: Technisches Merkblatt für Spezialmetalle - Tabelle 1).

Metallurgische Anmerkung: die Zusätze von Niob und Titan ermöglichen die Ausscheidungshärtung; Silizium verbessert die Kerbschlagfestigkeit. Da Chrom absichtlich nicht oder nur in sehr geringem Maße vorhanden ist, steht bei diesem Werkstoff die Beherrschung der Wärmeausdehnung im Vordergrund und nicht der Oxidationsschutz; daher sind bei oxidativem Hochtemperaturbetrieb manchmal Schutzbeschichtungen oder Umweltkontrollen erforderlich.

Physikalische Eigenschaften

Praktische Auswirkung: Dichte und Modul machen Incoloy 909 deutlich schwerer als Aluminiumlegierungen, aber leichter oder ähnlich wie andere Nickelsuperlegierungen; Konstrukteure nutzen das geringe thermische Wachstum, um enge Laufspalte ohne Einbußen bei der Festigkeit einzuhalten.

Mechanische Eigenschaften und Härte

Incoloy 909 wird in der Regel in lösungsgeglühtem und ausgehärtetem Zustand geliefert, um die höchste Festigkeit zu erreichen. Da die Eigenschaften je nach den genauen Wärmebehandlungsplänen und der Produktform variieren, sind in der nachstehenden Tabelle repräsentative Werte aufgeführt, auf die weitgehend Bezug genommen wird.

Anmerkungen zur Härte: In den veröffentlichten Datenblättern und Referenztabellen der Lieferanten werden Rockwell C-Werte um die 30er Jahre für typische ausgehärtete Stäbe oder Schmiedestücke angegeben. Die Härte ist im geglühten/lösungsbehandelten Zustand niedriger und nimmt nach dem vorgeschriebenen Auslagerungsprogramm zu (z. B.: Lösung 980°C / 1 Std., Luftkühlung; Auslagerung ~720°C / 8 Std. mit kontrollierter Kühlung). Bestätigen Sie dies immer mit Werkszeugnissen und Nachbehandlungsprüfungen für kritische Teile.

Wärmebehandlung und typische Verarbeitung

Standard-Wärmebehandlung (Beispiel für Angaben in der Entwicklerliteratur):

• Lösung behandeln: 1800 °F (980 °C) für 1 Stunde, dann an der Luft abkühlen.

• Aushärten: 1325 °F (720 °C) für 8 Stunden, dann Ofenkühlung bei ~100 °F (55 °C)/h auf 1150 °F (620 °C) für 8 Stunden, dann Luftkühlung.
  Diese Pläne wurden für die Tabellen und Abbildungen im Special Metals Bulletin verwendet; Werkstattverfahren können je nach Teilegeometrie und erforderlicher Eigenschaftsbilanz angepasst werden.

Umformen und Schmieden: Das Fenster für die Warmumformung liegt typischerweise zwischen 870-1120 °C (1600-2050 °F), wobei spezifische Schmiedesequenzen empfohlen werden, um die Rekristallisation und Kornverfeinerung zu optimieren.

Schweißen: GTAW (WIG) wird häufig verwendet; allgemeine Empfehlungen für die Verbindungsvorbereitung und die Wahl des Schweißzusatzes sind beim Hersteller (Special Metals) erhältlich. Die Teile erfordern oft eine sorgfältige Kontrolle der Wärmezufuhr und können nach dem Schweißen Alterungszyklen zur Wiederherstellung der Eigenschaften benötigen.

Bearbeitungen: bei hochfesten Nickellegierungen am besten mit konventionellen Werkzeugen und reduzierten Vorschüben; die Schruppbearbeitung wird in der Regel im geglühten Zustand durchgeführt. Für Produktionsläufe konsultieren Sie die Werkzeugrichtlinien für Gruppe D-2-Legierungen.

Korrosion, Oxidation und Beschichtungen

Denn Incoloy 909 wurde ohne Chrom formuliert, um die Wärmeausdehnung zu minimieren, die Hochtemperaturoxidationsbeständigkeit ist geringer als bei chromhaltigen Superlegierungen (zum Beispiel Inconel 718). Bei oxidativem Einsatz bei erhöhten Temperaturen erfordert die Legierung oft Schutzbeschichtungen (MCrAlY oder Aluminidbeschichtungen) oder kontrollierte Atmosphären, um übermäßige Ablagerungen zu vermeiden. Für viele Turbineninnenteile sind Beschichtungen Routine. Die Legierung weist im Vergleich zu vielen Stählen und einigen Nickellegierungen eine verbesserte Beständigkeit gegen Wasserstoffversprödung auf.

Praktische Erkenntnisse: Wenn eine Konstruktion sowohl eine geringe Ausdehnung als auch eine lange Lebensdauer in heißer, oxidativer Luft erfordert, sind geeignete schützende Oberflächenbehandlungen vorzusehen oder alternative Legierungen mit geringer Ausdehnung in Betracht zu ziehen, die unter Berücksichtigung von Kompromissen bei der Oxidationsbeständigkeit entwickelt wurden (fachliche Beratung empfohlen).

Normen, Produktformen und Spezifikationen

Incoloy 909 ist in den üblichen Walzprodukten erhältlich: Knüppel, Stangen, Schmiedestücke, Platten, Bleche, Draht und Stangen. Zu den gängigen Industriespezifikationen und -normen für die Beschaffung und Abnahme gehören SAE/AMS-Produktspezifikationen für Stangen und Schmiedestücke sowie die entsprechenden AMS-Nummern für bestimmte Formen (z. B. wurde in den Katalogen der Lieferanten auf AMS 5892 für Stangen und Schmiedestücke verwiesen). Die Legierung wird als UNS N19909. Fragen Sie immer nach der genauen AMS/ASTM/SAE-Spezifikationsnummer, die für Ihre Form und Anwendung gilt, wenn Sie eine Bestellung aufgeben oder ein Trockenzertifikat anfordern.

Incoloy 909 im Vergleich zu Inconel

• Chemie der Basis: Inconel-Legierungen sind typischerweise Nickel-Chrom mit einem Nickelgehalt von oft über 50%. Incoloy-Legierungen enthalten im Allgemeinen viel Eisen und in der Regel weniger Nickel. Incoloy 909 ist eine Nickel-Eisen-Kobalt-Legierung mit Eisen als Ausgleich und absichtlich wenig oder kein Chrom.

• Thermische Ausdehnung: Incoloy 909 wurde entwickelt für sehr geringe und stabile WärmeausdehnungDie meisten Inconel-Legierungen haben deutlich höhere Koeffizienten. Dies macht Incoloy 909 besser für stabilitätskritische Teile geeignet.

• Beständigkeit gegen Hochtemperaturoxidation: Inconel-Legierungen mit Chrom (z. B. 718) sind besser oxidationsbeständig; Incoloy 909 benötigt möglicherweise Beschichtungen in heiß-oxidierenden Atmosphären.

• Mechanische Festigkeit: Beide Familien umfassen hochfeste Güten; Incoloy 909 ist in Bezug auf die Festigkeit wettbewerbsfähig, wenn eine Kontrolle der Wärmeausdehnung erforderlich ist.

Zusammenfassung des Entwurfs: Wählen Sie Incoloy 909, wenn Dimensionsstabilität über Temperaturzyklen und hohe Festigkeit im Vordergrund stehen. Wählen Sie chromhaltige Inconel-Typen, wenn die Oxidationsbeständigkeit in heißer Luft im Vordergrund steht.

Äquivalente Materialien und Substitutionshinweise

Direkte "Drop-in"-Äquivalente sind nur begrenzt möglich, da der niedrige WAK von Incoloy 909 eine Reihe von Eigenschaften und nicht nur eine einzelne mechanische Größe ist. Zu den beanspruchten Äquivalenten gehören manchmal firmeneigene Legierungen oder bestimmte Sorten aus anderen firmeneigenen Produktlinien (z. B. die Sorte CTX-909 von Carpenter), aber die Substitution erfordert einen sorgfältigen Vergleich:

• chemische Zusammensetzung (insbesondere Nb/Ti/Ni/Co-Gleichgewicht),

• Ziel-Wärmebehandlung,

• Wärmeausdehnungskoeffizient über den Betriebsbereich,

• Daten zur Festigkeit und zum Bruch bei hohen Temperaturen.

Gängige Ersatzstoffe in einigen Designs (nur nach technischer Prüfung): andere ausscheidungshärtende Superlegierungen mit geringer Ausdehnung wie Incoloy 903 / 907 / bestimmte firmeneigene Güten - rechnen Sie jedoch mit Unterschieden bei der Oxidation oder Herstellbarkeit. Konsultieren Sie das Originaldatenblatt und die Daten des Lieferanten für die Eignungsprüfung vor der Substitution.

Größe und Gewicht: praktische Tabelle und Berechnung

Verwenden Sie die Dichte (8,19 g/cm³) für Gewichtsberechnungen. Zwei kurze Regeln:

• Gewicht (kg) eines Rundstabs = Volumen × Dichte. Volumen = π × (D/2)² × L (D in m, L in m).

• Einfachere technische Tabelle (gängige Größen):

(Berechnen Sie Masse = Volumen × 8,19 g/cm³ → 8.190 kg/m³.) Diese schnellen Überprüfungen helfen bei der Erstellung von Angeboten oder der Frachtplanung. Runden Sie immer auf, um den Bedarf an Bearbeitungszugaben und Klemm-/Vorrichtungsmaterial zu berücksichtigen.

Indikative globale Preistabelle - 2025

Wichtig: Die Preise für Superlegierungen variieren stark mit Form (Stab, Platte, Rohr), Bestellmenge, Marktmetallzuschlägeund Regionaler Güterverkehr & Zoll. Die nachstehende Tabelle enthält indikative Spotpreise Bereiche (USD pro Kilogramm) im Jahr 2025 für Nickelbasis-Superlegierungen und vergleichbare Incoloy-Sorten; Incoloy 909 ist eine Nischen-Speziallegierung mit geringem Volumen, so dass mit Aufschlägen gegenüber den gängigeren Incoloy 800/825 zu rechnen ist. Verwenden Sie diese Zahlen nur für die Budgetierung; fordern Sie für die Beschaffung verbindliche Angebote an.

Warum eine Reihe: Die online veröffentlichten Preislisten zeigen, dass die Preise der Inconel/Incoloy-Familie aufgrund von Legierungszuschlägen und Marktzyklen weit auseinander liegen; Incoloy 909, das nach speziellen UNS/AMS-Normen hergestellt wird, befindet sich oft in der speziellen Premiumklasse. Für eine solide Beschaffungsplanung fordern Sie von MWAlloys ein Angebot mit Vorlaufzeit, Mindestbestellmenge und Konformitätsbescheinigung an.

Typische Anwendungen und Einsatzfälle

• Komponenten von Gasturbinen: Schaufeln, Gehäuse, Abdeckungen und Bolzen, bei denen stabile Abstände den thermodynamischen Wirkungsgrad verbessern.

• Hardware für die Luft- und RaumfahrtFedern, hochfeste Verbindungselemente und Bauteile der Druckkammern.

• Präzisionsinstrumente und Endmaße: wo eine Maßabweichung mit der Temperatur nicht akzeptabel ist.

• Raketen/Raumfahrt und Kampfmittel: Wählen Sie Teile aus, die sowohl Festigkeit als auch geringe Wärmeausdehnung benötigen.

Beschaffung & warum MWAlloys wählen

MWAlloys liefert Incoloy 909 von unseren chinesischen Werken und Fabrikpartnern mit den folgenden Vorteilen für globale Käufer:

• 100% Werkspreis - Unsere Einkaufsbeziehungen in China ermöglichen uns, für viele gängige Formen (Stangen, Knüppel, Schmiedestücke) Angebote in der Nähe des Walzwerkniveaus zu machen.

• Schnelle Lieferung auf Lager - Wir verfügen über einen begrenzten Bestand an stark nachgefragten Größen und können eine vorrangige Bearbeitung und Exportdokumentation organisieren.

• Technische Unterstützung - MWAlloys-Ingenieure helfen bei Wärmebehandlungsplänen, Qualifikationstests und Spezifikationsprüfungen (AMS/UNS/ASME).

• Rückverfolgbarkeit - Vollständige Werkszeugnisse (chemisch und mechanisch) und NDT/Zertifizierungspakete werden auf Anfrage geliefert.

FAQs

1. Ist Incoloy 909 schweißbar?
   Ja; das Wolfram-Lichtbogen-Schweißen (GTAW) wird üblicherweise verwendet. Die Schweißverfahren müssen die Wärmezufuhr kontrollieren und können Alterungszyklen nach dem Schweißen erfordern, um die angestrebte Festigkeit wiederherzustellen; konsultieren Sie die Werksrichtlinien.

2. Kann Incoloy 909 ohne Beschichtung in Heißluft verwendet werden?
   Bei kurzer Lebensdauer oder geringer Oxidationsbelastung ist dies möglich, aber bei oxidierenden Hochtemperaturanwendungen sind Schutzschichten üblich, da Chrom in der Legierung begrenzt ist.

3. Was ist die typische Wärmebehandlung?
   Lösung ~980 °C (1800 °F)/1 Std. (Luftkühlung), dann Alterung ~720 °C (1325 °F)/8 Std. mit kontrollierter Abkühlung; Anpassung an Teilegröße und Qualifikationstests.

4. Wie ist die Wärmeausdehnung von Incoloy 909 im Vergleich zu Inconel 718?
   Incoloy 909 hat etwa die Hälfte der linearen Wärmeausdehnung von Legierungen mit ähnlicher Festigkeit (z. B. viele Inconel-Sorten) bei Raumtemperatur → Curie-Bereich, weshalb es für maßhaltige Bauteile gewählt wird.

5. Welche Zertifizierungen gibt es?
   Typische Zertifizierungen sind die UNS-Bezeichnung (N19909), AMS-Nummern für Produktformen und Werkszeugnisse des Lieferanten (chemisch und mechanisch). Vergewissern Sie sich, dass Ihre Bestellung die erforderliche AMS/ASTM/SAE-Spezifikation enthält.

6. Gibt es Tipps zur Bearbeitung?
   Schruppen im geglühten Zustand, Schlichten mit Hartmetallwerkzeugen und konservativen Vorschüben; beachten Sie die Hinweise der Werkzeughersteller für Werkzeuge der Gruppe D-2.

7. Ist Incoloy 909 magnetisch?
   Incoloy 909 ist unterhalb seiner Curie-Temperatur (~400-455 °C) ferromagnetisch und wird oberhalb dieser Temperatur paramagnetisch; diese Änderung beeinflusst auch die Wärmeausdehnungskurve.

8. Typische Vorlaufzeit ab Lager?
   Wenn MWAlloys Ihre Größe auf Lager hat: Tage bis ein paar Wochen; kundenspezifische Schmiedestücke oder AMS-qualifizierte Artikel erfordern oft längere Vorlaufzeiten - fordern Sie eine feste ETA mit dem Angebot an. (Kontaktieren Sie den MWAlloys-Vertrieb für den genauen Zeitplan).

9. Kann Incoloy 909 für die Kriechlebensdauer überbeansprucht werden?
   Die Aushärtung führt zu einer hohen Festigkeit bis zu ~650 °C; darüber hinaus nimmt die Wirksamkeit der Aushärtung ab, und die Langzeitbelastung muss durch Bruch-/Kriechversuche überprüft werden.

10. Welche Unterlagen sollte ich vom Lieferanten anfordern?
    Chemische Analyse des Werks (Rohmaterial), Wärmebehandlungsprotokoll, mechanischer Prüfbericht (Zug/RT/HT, falls erforderlich) und anwendbare AMS/ASTM-Konformitätszertifikate. Für Arbeiten in der Luft- und Raumfahrt verlangen Sie eine vollständige Rückverfolgbarkeit und Verfahren bei Nichtkonformität.