L'Incoloy 909 (UNS N19909) è una superlega di nichel-ferro-cobalto indurente per precipitazione, progettata per ottenere un coefficiente di espansione termica molto basso e pressoché costante, combinato con un'elevata resistenza fino a circa 650°C (1200°F). Per le parti che richiedono una stretta stabilità dimensionale in presenza di cicli termici (componenti di turbine a gas, hardware di precisione e parti di razzi/motori), l'Incoloy 909 offre un mix unico di prestazioni meccaniche e stabilità termica e, quando ci si rifornisce da MWAlloys, si possono ottenere prezzi di fabbrica dalla Cina, consegne rapide a magazzino e lavorazioni personalizzate per fucinati, barre o lamiere per supportare le tempistiche di produzione e le tolleranze ingegneristiche.

Che cos'è l'Incoloy 909?

L'Incoloy 909 (UNS N19909) è una superlega di nichel-ferro-cobalto indurita per precipitazione sviluppata per combinare coefficiente di espansione termica molto basso con alta resistenza dopo l'indurimento per invecchiamento. È stata progettata principalmente per le parti aerospaziali e di generazione di energia in cui il mantenimento di spazi ristretti durante i cicli termici offre vantaggi in termini di prestazioni o di efficienza (ad esempio, pale, camicie e bulloni delle turbine a gas). La lega raggiunge le sue proprietà grazie a un equilibrio deliberato di Ni, Co, Nb (niobio), Ti (titanio) e silicio; il ferro è l'elemento di equilibrio. La formulazione evita deliberatamente il cromo per mantenere bassa l'espansione termica, a scapito della resistenza all'ossidazione in alcuni ambienti.

Composizione chimica

Di seguito è riportata la fascia di composizione limite standard per l'Incoloy 909 (riportata dallo sviluppatore della lega). I valori sono in percentuale di peso.

(Riferimento: Bollettino tecnico dei metalli speciali - Tabella 1).

Nota metallurgica: Le aggiunte di niobio e titanio consentono l'indurimento per precipitazione; il silicio migliora la resistenza all'intaglio. Poiché il cromo è volutamente assente o molto basso, il materiale privilegia il controllo dell'espansione termica rispetto alla protezione dall'ossidazione; pertanto, per il servizio ossidativo ad alta temperatura sono talvolta necessari rivestimenti protettivi o controlli ambientali.

Proprietà fisiche

Implicazioni pratiche: La densità e il modulo rendono l'Incoloy 909 significativamente più pesante delle leghe di alluminio, ma più leggero o simile ad altre superleghe di nichel; i progettisti sfruttano la sua bassa crescita termica per mantenere strette distanze di scorrimento senza sacrificare la resistenza.

Proprietà meccaniche e durezza

L'Incoloy 909 viene solitamente fornito in condizioni di trattamento in soluzione e di invecchiamento per ottenere la massima resistenza. Poiché le proprietà variano a seconda dei programmi di trattamento termico e della forma del prodotto, la tabella seguente riporta valori rappresentativi e di ampio riferimento.

Note sulla durezza: Le schede tecniche dei fornitori pubblicate e le tabelle di riferimento incrociato mostrano valori di Rockwell C intorno agli anni 30 per barre o fucinati tipicamente temprati per invecchiamento. La durezza sarà inferiore nella condizione di ricottura/trattamento in soluzione e aumenterà dopo il programma di invecchiamento prescritto (ad esempio: soluzione 980°C / 1 ora, raffreddamento ad aria; invecchiamento ~720°C / 8 ore con raffreddamento controllato). Confermare sempre con i certificati della cartiera e con i test post-trattamento per i pezzi critici.

Trattamento termico e lavorazioni tipiche

Trattamento termico standard (esempio utilizzato per i dati della letteratura sugli sviluppatori):

• Trattamento della soluzione: 1800 °F (980 °C) per 1 ora, quindi raffreddare all'aria.

• Indurisce per età: 1325 °F (720 °C) per 8 ore, quindi raffreddamento in forno a ~100 °F (55 °C)/ora a 1150 °F (620 °C) per 8 ore, quindi raffreddamento ad aria.
  Queste tabelle sono state utilizzate per le tabelle e le figure del bollettino sui metalli speciali; i processi di officina possono essere adattati alla geometria del pezzo e al bilanciamento delle proprietà richiesto.

Formatura e forgiatura: La finestra di lavorazione a caldo è tipicamente compresa tra 870-1120 °C (1600-2050 °F), con sequenze di forgiatura specifiche consigliate per ottimizzare la ricristallizzazione e l'affinamento dei grani.

Saldatura: La saldatura TIG (GTAW) è comunemente utilizzata; le raccomandazioni generali per la preparazione dei giunti e la scelta del riempimento sono disponibili presso il produttore (Special Metals). I pezzi richiedono spesso un attento controllo dell'apporto di calore e possono richiedere cicli di invecchiamento post-saldatura per ripristinare le proprietà.

Lavorazione: Per le leghe di nichel ad alta resistenza è preferibile utilizzare utensili convenzionali e avanzamenti ridotti; la lavorazione di sgrossatura viene generalmente eseguita allo stato ricotto. Per i cicli di produzione, consultare la guida agli utensili per le leghe del Gruppo D-2.

Corrosione, ossidazione e rivestimenti

Perché l'Incoloy 909 è stato formulato senza cromo per ridurre al minimo l'espansione termica, La resistenza all'ossidazione ad alta temperatura è inferiore a quella delle superleghe al cromo. (ad esempio Inconel 718). Nel servizio ossidativo a temperature elevate, la lega richiede spesso rivestimenti protettivi (MCrAlY o rivestimenti di alluminuri) o atmosfere controllate per evitare eccessive incrostazioni. Per molti componenti interni delle turbine, i rivestimenti sono di routine. La lega presenta una migliore resistenza all'infragilimento da idrogeno rispetto a molti acciai e ad alcune leghe di nichel.

Un'idea pratica da prendere in considerazione: quando un progetto richiede sia una bassa espansione che una lunga durata in aria calda ossidativa, specificare trattamenti superficiali protettivi appropriati o prendere in considerazione leghe alternative a bassa espansione progettate tenendo conto dei compromessi di resistenza all'ossidazione (si consiglia la consultazione di specialisti).

Standard, moduli e specifiche di prodotto

L'Incoloy 909 è disponibile nei consueti prodotti di fresatura: billette, barre, forgiati, lamiere, fogli, fili e barreLe specifiche e gli standard industriali comuni incontrati per l'approvvigionamento e l'accettazione includono le specifiche di prodotto SAE/AMS per barre/forgiati e i relativi numeri AMS per forme specifiche (ad esempio, AMS 5892 per barre/forgiati è stato citato nei cataloghi dei fornitori). La lega è designata UNS N19909. Quando si effettua un ordine di acquisto o si richiede un certificato di essiccazione, richiedere sempre l'esatto numero di specifica AMS/ASTM/SAE applicabile al proprio modulo e alla propria applicazione.

Come l'Incoloy 909 si confronta con l'Inconel

• Chimica di base: Le leghe di Inconel sono tipicamente nichel-cromo con un contenuto di nichel spesso superiore a 50%. Le leghe Incoloy contengono generalmente molto ferro e in genere meno nichel. L'Incoloy 909 è una lega di nichel-ferro-cobalto con ferro come bilanciamento e cromo volutamente scarso o nullo.

• Espansione termica: Incoloy 909 è stato sviluppato per espansione termica molto bassa e stabileLa maggior parte delle leghe di Inconel ha coefficienti significativamente più alti. Ciò rende l'Incoloy 909 migliore per le parti critiche per la stabilità.

• Resistenza all'ossidazione ad alta temperatura: Le leghe Inconel con cromo (ad esempio, 718) resistono meglio all'ossidazione; l'Incoloy 909 può richiedere rivestimenti in atmosfere ossidanti a caldo.

• Resistenza meccanica: Entrambe le famiglie comprendono gradi ad alta resistenza; l'Incoloy 909 è competitivo in termini di resistenza quando è richiesto il controllo dell'espansione termica.

Sintesi del progetto: Scegliere l'Incoloy 909 quando la stabilità dimensionale nei cicli di temperatura e l'alta resistenza sono le priorità. Scegliete i tipi di Inconel contenenti cromo se la resistenza all'ossidazione nell'aria calda è primaria.

Materiali equivalenti e note di sostituzione

Gli equivalenti diretti "drop-in" sono limitati perché il basso CTE dell'Incoloy 909 è un insieme di proprietà piuttosto che una singola metrica meccanica. Gli equivalenti dichiarati includono talvolta leghe proprietarie o alcuni gradi di altre linee proprietarie (ad esempio, il grado CTX-909 di Carpenter), ma la sostituzione richiede un'attenta comparazione:

• composizione chimica (in particolare l'equilibrio Nb/Ti/Ni/Co),

• trattamento termico di destinazione,

• coefficiente di espansione termica nell'intervallo di funzionamento,

• dati di resistenza e rottura ad alta temperatura.

Sostituti comuni in alcuni design (solo dopo convalida ingegneristica): altre superleghe a bassa espansione e indurimento per precipitazione, come Incoloy 903 / 907 / alcuni gradi proprietari - ma si prevedono differenze di ossidazione o producibilità. Consultare la scheda tecnica originale e i dati del fornitore per i test di qualificazione prima della sostituzione.

Dimensioni e peso: tabella pratica e calcolo

Utilizzare la densità (8,19 g/cm³) per il calcolo del peso. Due regole veloci:

• Peso (kg) di una barra rotonda = Volume × Densità. Volume = π × (D/2)² × L (D in m, L in m).

• Tabella ingegneristica più semplice (dimensioni comuni):

(Calcolo della massa = volume × 8,19 g/cm³ → 8.190 kg/m³) Questi controlli rapidi sono utili per la preparazione dei preventivi o la pianificazione del trasporto. Arrotondare sempre per eccesso per tener conto delle esigenze di lavorazione e del materiale di fissaggio.

Tabella indicativa dei prezzi globali - 2025

Importante: i prezzi delle superleghe variano fortemente con forma (barra, piastra, tubo), quantità d'ordine, supplementi per i metalli di mercato, e trasporto regionale e dazi. La tabella seguente fornisce un prezzo spot indicativo gamme (USD per chilogrammo) nel 2025 per le superleghe a base di nichel e per i gradi Incoloy comparabili; l'Incoloy 909 è una lega speciale di nicchia e a basso volume, quindi ci si aspetta un premio rispetto ai più comuni Incoloy 800/825. Utilizzate queste cifre solo per la definizione del budget; per l'approvvigionamento richiedete quotazioni certe.

Perché una gamma: I listini prezzi pubblicati online mostrano prezzi della famiglia Inconel/Incoloy molto diversificati a causa delle maggiorazioni degli elementi di lega e dei cicli di mercato; l'Incoloy 909, essendo prodotto secondo standard UNS/AMS specifici, si colloca spesso nella fascia premium degli specialisti. Per una pianificazione sicura degli acquisti, chiedete a MWAlloys un preventivo con tempi di consegna, MOQ e certificato di conformità.

Applicazioni e casi d'uso tipici

• Componenti della turbina a gas: palette, carter, camicie e bulloni in cui le distanze stabili migliorano l'efficienza termodinamica.

• Hardware aerospazialemolle, elementi di fissaggio ad alta resistenza e componenti della camera di spinta.

• Strumentazione di precisione e blocchi di misuradove la deriva dimensionale con la temperatura è inaccettabile.

• Razzi/spazio e ordigni: selezionare i pezzi che necessitano di resistenza e bassa espansione termica.

Approvvigionamento e perché scegliere MWAlloys

MWAlloys fornisce Incoloy 909 dai nostri mulini cinesi e dalle fabbriche partner con i seguenti vantaggi per gli acquirenti globali:

• 100% prezzi di fabbrica - I nostri rapporti di acquisto in Cina consentono di ottenere quotazioni vicine al livello di fresatura per molte forme comuni (barre, billette, forgiati).

• Consegna rapida in magazzino - abbiamo un inventario limitato per i formati più richiesti e possiamo organizzare il trattamento prioritario e la documentazione per l'esportazione.

• Assistenza tecnica - Gli ingegneri di MWAlloys assistono nei programmi di trattamento termico, nei test di qualificazione e nei controlli delle specifiche (AMS/UNS/ASME).

• Tracciabilità - Certificati di fresatura completi (chimici e meccanici) e pacchetti NDT/certificazione forniti su richiesta.

Domande frequenti

1. L'Incoloy 909 è saldabile?
   Sì; la saldatura ad arco di tungsteno a gas (GTAW) è comunemente utilizzata. Le procedure di saldatura devono controllare l'apporto di calore e possono richiedere cicli di invecchiamento post-saldatura per ripristinare la resistenza desiderata; consultare le linee guida della cartiera.

2. L'Incoloy 909 può essere utilizzato in aria calda senza rivestimento?
   In caso di breve durata o di bassa esposizione all'ossidazione è possibile, ma in caso di servizio ossidante ad alta temperatura i rivestimenti protettivi sono abituali perché il cromo è limitato nella lega.

3. Qual è il trattamento termico tipico?
   Soluzione ~980 °C (1800 °F)/1 ora (raffreddamento ad aria) poi invecchiamento ~720 °C (1325 °F)/8 ore con raffreddamento controllato; adattare alle dimensioni dei pezzi e ai test di qualificazione.

4. Come si colloca l'espansione termica dell'Incoloy 909 rispetto a Inconel 718?
   L'Incoloy 909 ha un'espansione termica lineare pari a circa la metà di quella di leghe con resistenza simile (ad esempio, molti gradi Inconel) a temperatura ambiente → regione di Curie, motivo per cui viene scelto per componenti dimensionalmente critici.

5. Quali sono le certificazioni disponibili?
   Le certificazioni tipiche includono la designazione UNS (N19909), i numeri AMS per le forme del prodotto e le certificazioni del fornitore (chimiche e meccaniche). Assicuratevi che il vostro P.O. elenchi le specifiche AMS/ASTM/SAE richieste.

6. Ci sono suggerimenti per la lavorazione?
   Lavorare in condizioni di ricottura per la sgrossatura, utilizzare utensili in metallo duro e avanzamenti conservativi per la finitura; seguire le indicazioni dei fornitori di utensili del Gruppo D-2.

7. L'Incoloy 909 è magnetico?
   L'Incoloy 909 è ferromagnetico al di sotto della sua temperatura di Curie (~400-455 °C) e diventa paramagnetico al di sopra di essa; questo cambiamento influenza anche la curva di espansione termica.

8. Tempo di consegna tipico dal magazzino?
   Se MWAlloys ha in magazzino la dimensione desiderata: da giorni a un paio di settimane; i pezzi forgiati personalizzati o qualificati AMS richiedono spesso tempi di consegna più lunghi - richiedere un'ora esatta di consegna con il preventivo. (Contattare le vendite MWAlloys per conoscere i tempi esatti).

9. L'Incoloy 909 può essere sottoposto a sovrasollecitazione per età per ottenere una durata di scorrimento?
   L'indurimento per invecchiamento produce un'elevata resistenza fino a ~650 °C; oltre questo valore l'efficacia dell'indurimento per invecchiamento diminuisce e l'esposizione a lungo termine richiede una verifica con prove di rottura/crepitazione.

10. Quali documenti devo richiedere al fornitore?
    Analisi chimica del mulino (materia prima), record di trattamento termico, rapporto di prova meccanica (trazione/RT/HT se richiesto) e certificati di conformità AMS/ASTM applicabili. Per il settore aerospaziale, richiedere la tracciabilità completa e le procedure di non conformità.