インコロイ909(UNS N19909)は析出硬化型のニッケル-鉄-コバルト超合金で、熱膨張係数が非常に低くほぼ一定であり、約650℃(1200°F)までの高強度を兼ね備えています。熱サイクル下での寸法安定性が要求される部品(ガスタービンコンポーネント、精密ハードウェア、ロケット/エンジン部品)において、インコロイ909は機械的性能と熱安定性のユニークな組み合わせを提供します。

インコロイ909とは？

インコロイ909(UNS N19909)は、ニッケル-鉄-コバルトの析出硬化型超合金です。 非常に低い熱膨張係数 と 高強度 時効硬化後この合金は、主に航空宇宙や発電部品用に設計されたもので、熱サイクルの下で厳しいクリアランスを維持することで、性能や効率にメリットをもたらす（例えば、ガスタービンのベーン、シュラウド、ボルトなど）。この合金は、Ni、Co、Nb（ニオブ）、Ti（チタン）に加え、ケイ素を意図的にバランスさせることで、その特性を実現している。配合は、熱膨張を低く抑えるためにクロムを意図的に避けているが、これは環境によっては耐酸化性と引き換えになる。

化学組成

以下は、インコロイ909の標準限界組成バンドである(合金開発者より報告)。値は重量パーセントです。

(参考：特殊金属技術資料-表1)

冶金学的メモ： ニオブ＋チタンの添加は析出硬化を可能にし、シリコンは耐ノッチ・ラプチャー性を向上させる。クロムは意図的に含有しないか非常に少ないため、この材料は酸化防止よりも熱膨張の抑制に重点を置いている。そのため、高温酸化サービスには保護コーティングや環境制御が必要になることがある。

物理的性質

実践的な意味合いである： 設計者は、インコロイ909の低熱膨張を利用して、強度を犠牲にすることなく僅かなクリアランスを維持することができます。

機械的性質と硬度

インコロイ909は通常、溶体化処理と時効硬化処理 を施した状態で供給され、最高強度を達成する。正確な熱処理スケジュールや製品形状によって特性が異なるため、下表は代表的で広く参照されている値を報告しています。

硬度に関する注意事項： サプライヤーが公表しているデータシートと相互参照表には、典型的な時効硬化棒鋼または鍛造品のロックウェルC値が30台後半で示されている。硬度は、焼鈍／溶体化処理状態では低く、所定の時効 スケジュール（例：溶体化980℃／1時間、空冷、時効～720℃／8 時間、制御冷却）を経ると上昇する。重要な部品については、必ず工場証明書と後処理試験で確認してください。

熱処理と代表的な加工

標準的な熱処理（開発者文献のデータに使用されている例）：

• 解決策を扱う： 1800 °F (980 °C)で1時間、その後空冷する。

• エイジ・ハーデン： 1325 °F (720 °C)で 8 時間、その後炉冷を ~100 °F (55 °C)/hr で 1150 °F (620 °C)まで 8 時間、その後空冷。
  これらのスケジュールは、特殊金属会報の表や図に使用されている。部品の形状や要求される特性バランスに応じて、ショッププロセスを適合させることができる。

成形と鍛造： 熱間加工ウィンドウは通常、以下の間にある。 870-1120 °C (1600-2050°F)で、再結晶と結晶粒の微細化を最適化するために特定の鍛造順序を推奨する。

溶接： GTAW(TIG)が一般的に使用される。継手の前処理とフィラーの選 択に関する一般的な推奨事項は、メーカー(Special Metals)から入手できる。部品は、しばしば入熱の慎重な制御を必要とし、特性を回復するために溶接後のエージング・サイクルが必要になる場合がある。

機械加工： 高強度ニッケル合金の加工は、通常 の工具を使用し、送り速度を下げて行う のが最適である。粗加工は通常、焼きなまし状態で行われる。生産量については、D-2族合金の工具ガイダンスを参照すること。

腐食、酸化、コーティング

なぜなら、インコロイ909は熱膨張を最小限に抑えるため、クロムを含まない配合になっているからです、 耐高温酸化性はクロム含有超合金より劣る。 (例えばインコネル718）。高温での酸化サービスでは、過剰なスケールを避けるために、合金はしばしば保護コーティング（MCrAlYまたはアルミナイドコーティング）または制御された雰囲気を必要とする。多くのタービン内部部品では、コーティングは日常的である。この合金は、多くの鋼やいくつかのニッケル合金と比較して、水素脆化に対する耐性が向上している。

実践的な収穫だ： 熱酸化空気中での低膨張と長寿命の両方が必要な設計の場合は、適切な保護表面処理を指定するか、耐酸化性のトレードオフを考慮して設計された代替低膨張合金を検討する（専門家への相談を推奨）。

規格、製品形態、仕様

インコロイ909は通常の圧延品で入手可能である： ビレット、バー、鍛造品、プレート、シート、ワイヤー、ロッド.調達と受入れのために遭遇する一般的な業界の仕様と規格には、棒材/鍛造材用のSAE/AMS製品仕様と、特定の形状用の関連AMS番号が含まれる（例えば、棒材/鍛造材用のAMS 5892は、供給業者のカタログで参照されている）。合金は UNS N19909.発注時や乾燥証明書の請求時には、必ずお客様のフォームや用途に該当する正確なAMS/ASTM/SAE仕様番号をご指定ください。

インコロイ909とインコネルとの比較

• ベースの化学的性質： インコネル合金は通常 ニッケルクロム をベースとし、ニッケル含有量は50%を超えることが多い。インコロイ合金は一般的に鉄を多く含み、ニッケルは少なめです。インコロイ909はニッケル-鉄-コバルト合金で、バランスとして鉄を含み、クロムは意図的にほとんど含まない。

• 熱膨張： インコロイ909は 非常に低く安定した熱膨張ほとんどのインコネル合金の係数は著しく高い。このため、インコロイ909は安定性を重視 する部品に適している。

• 高温耐酸化性： クロムを含むインコネル合金（例：718）は、より耐酸化性が高い。インコロイ909は、高温酸化性雰囲気ではコーティングが必要な場合がある。

• 機械的強度： インコロイ909は、熱膨張の抑制が必要な場合、強度で競争力を発揮します。

デザインの概要 インコロイ909は、温度サイクルに対する寸法 安定性と高強度を優先する場合に選択する。熱風中での耐酸化性を重視する場合は、クロ ムを含有するインコネルを選択する。

同等の材料と代替に関する注意事項

インコロイ909の低熱膨張係数は、単一 の機械的指標というよりはむしろ一連の特性 であるため、直接の「ドロップイン」同等材は限 られている。同等品と主張されるものには、独自 の合金や他の独自品種の特定の等級（例 えば、カーペンターのCTX-909等級）が含 まれることがあるが、代替品には以下のよう な慎重な比較が必要である：

• 化学組成（特にNb/Ti/Ni/Coバランス）、

• 目標熱処理、

• 動作範囲における熱膨張係数、

• 高温強度および破断データ。

いくつかのデザインにおける一般的な代用品 (インコロイ903/907/一部の独自グレードのような低膨張、析出硬化型超合金。但し、酸化や製造性に違いがあることが予想されます。代用する前に、元の仕様書やサプライヤーのデータを参照し、適格性試験を行って下さい。

サイズと重量：実用的なチャートと計算

重量計算には密度（8.19g/cm³）を使用する。2つの簡単なルール

• 丸棒の重量（kg）＝体積×密度。 体積＝π×（D/2）²×L（Dはm、Lはm）。

• よりシンプルなエンジニアリングチャート（一般的なサイズ）：

(質量＝体積×8.19g/cm³ → 8,190kg/m³）このような簡単なチェックは、見積書の作成や貨物輸送計画を立てる際に役立ちます。加工代やクランプ・固定具の材料が必要な場合は、必ず切り上げます。

2025年までの世界平均価格

重要: 超合金の価格は、その国によって大きく異なる。 形, 注文数量, 市場金属サーチャージそして 地域運賃・関税.下表はスポット価格の目安である。 範囲 (インコロイ909はニッチで少量の特殊合金であ るため、より一般的なインコロイ800/825よりも割高 になることが予想される。インコロイ909はニッチで少量生産の特殊合金であ るため、より一般的なインコロイ800/825と比較して割高 になることが予想される。

なぜレンジなのか： インコロイ909は特定のUNS/AMS規格で生産されるため、しばしば専門家向けのプレミアム価格帯に位置する。インコロイ909は特定のUNS/AMS規格で製造されるため、専門家向けのプレミアム価格帯に位置することが多い。しっかりとした調達計画のためには、MWAlloysにリードタイム、MOQ、適合証明書を含む工場見積りをご依頼ください。

代表的なアプリケーションと使用例

• ガスタービン部品ベーン、ケーシング、シュラウド、ボルトなど、安定したクリアランスが熱力学的効率を向上させる。

• 航空宇宙ハードウェアスプリング、高強度ファスナー、スラストチャンバー部品。

• 精密機器とゲージブロック温度による寸法変化が許容できない場合。

• ロケット／宇宙・兵器：強度と低熱膨張の両方を必要とする部品を選ぶ。

調達とMWAlloysを選ぶ理由

MWAlloysはインコロイ909を中国の工場から供給しています：

• 100%工場出荷価格 - 当社の中国での購買関係により、多くの一般的な形状（棒鋼、ビレット、鍛造品）について、工場レベルに近い見積もりが可能です。

• 迅速な在庫配送 - 需要の高いサイズについては在庫に限りがあり、優先処理と輸出書類の手配が可能です。

• テクニカルサポート - MWAlloysのエンジニアは熱処理スケジュール、認定試験、仕様チェック（AMS/UNS/ASME）を支援します。

• トレーサビリティ - 完全な工場証明書（化学的および機械的）およびNDT/認証パッケージは、ご要望に応じて提供します。

よくあるご質問

1. インコロイ909は溶接できますか？
   ガス・タングステン・アーク溶接 (GTAW)が一般的である。溶接の手順では、入熱を管理する必要があ り、目標とする強度を回復するために、溶接後 のエージング・サイクルが必要になる場合があ る。

2. インコロイ909は無塗装で熱風に使用できますか？
   寿命が短い場合や酸化に曝される量が少ない場合は可能だが、高温酸化性のサービスでは、合金中のクロムが限られているため、保護皮膜を施すのが普通である。

3. 典型的な熱処理とは？
   溶液 ~980 °C (1800 °F)/1時間（空冷）、その後制御冷却で ~720 °C (1325 °F)/8時間。

4. インコロイ909の熱膨張は、以下の熱膨張と比較してどうなのか？ インコネル718?
   インコロイ909は、室温→キュリー領域での線熱膨張率が、同程度の強度を持つ合金(例えば多くのインコネル鋼種)の約半分であるため、寸法が重要な部品に選ばれています。

5. どのような資格がありますか？
   代表的な認証には、UNS指定（N19909）、製品形状のAMS番号、サプライヤーの工場認証（化学的および機械的）が含まれます。P.O.に必要なAMS/ASTM/SAE仕様が記載されていることを確認してください。

6. 加工のコツはありますか？
   粗加工には焼きなまし状態で加工し、仕上げ加工には超硬工具と控えめな送りを使用する。

7. インコロイ909は磁性がありますか？
   インコロイ909は、キュリー温度（～400～455 °C）以下では強磁性を示し、それ以上では常磁性を示す。

8. 在庫からの標準的なリードタイムは？
   MWAlloysに在庫がある場合：数日から2、3週間。特注鍛造品やAMS認定品は、より長いリードタイムを必要とすることがよくあります。(正確な時期についてはMWAlloysの営業にお問い合わせください。)

9. インコロイ909はクリープ寿命のために時効応力を与えることができますか？
   時効硬化は〜650℃まで高い強度をもたらすが、それを超えると時効硬化の効果は低下し、長期暴露には破断／クリープ試験による検証が必要となる。

10. サプライヤーに要求すべき書類は？
    製造所の化学分析（原材料）、熱処理記録、機械試験報告書（必要な場合は引張/RT/HT）、および該当するAMS/ASTM適合証明書。航空宇宙関連製品については、完全なトレーサビリティと不適合手続きを要求する。