インコロイA-286は、現在入手可能な最も先進的な析出硬化型鉄-ニッケル-クロム超合金の一つであり、最高704℃（1300°F）の高温下でも卓越した強度を保持します。当社は、この合金を航空宇宙、ガスタービン、および原子力用途で広範囲に試験し、最も過酷な運用環境において卓越した性能を発揮することを確認しました。この時効硬化型超合金は、優れた耐食性と卓越した機械的特性を兼ね備えており、構造的完全性と環境耐久性の両方を必要とする重要な部品に不可欠です。
インコロイA-286とは？
インコロイA-286は、鉄-ニッケル-クロム系に属する析出硬化型超合金です。この材料は、約25%のニッケル含有量を持つオーステナイト系超合金に分類され、高温での優れた熱安定性と機械的特性を提供します。
この合金は、制御された熱処理工程で形成されるガンマプライム(γ')析出物を含むユニークな析出硬化メカニズムから強度を得ています。この微細構造の特徴により、A-286は極端な熱および機械的応力条件下でも構造的完全性を維持することができます。
従来のステンレス鋼とは異なり、A-286は、標準的な材料が致命的な破壊を起こすような温度でも、優れた耐クリープ性と疲労強度を示します。この合金のオーステナイト組織は、広い温度範囲にわたって安定したままであり、機械的特性を損なう可能性のある相変態を防ぎます。
インコロイA-286の化学組成は？
インコロイA-286の正確な化学組成は、その性能特性に直接影響します。以下に標準組成範囲を示します：
| エレメント | 重量パーセント（%） | 機能 |
|---|---|---|
| 鉄（Fe） | バランス | マトリックス要素 |
| ニッケル（Ni） | 24.0 - 27.0 | オーステナイト安定剤 |
| クロム（Cr） | 13.5 - 16.0 | 耐食性 |
| チタン（Ti） | 1.9 - 2.35 | 析出硬化 |
| モリブデン (Mo) | 1.0 - 1.5 | 筋力強化 |
| バナジウム (V) | 0.10 - 0.50 | カーバイドフォーマー |
| アルミニウム（Al） | 最大0.35 | 析出硬化 |
| カーボン（C） | 最大0.08 | カーバイド形成 |
| マンガン (Mn) | 最大2.0 | 脱酸素剤 |
| ケイ素 (Si) | 最大1.0 | 脱酸素剤 |
| リン (P) | 最大0.025 | 不純物制限 |
| 硫黄 (S) | 最大0.025 | 不純物制限 |
| ホウ素（B） | 0.003 - 0.010 | 粒界強化 |
チタンとアルミニウムの含有量は、時効熱処理中にγ'析出物の形成を可能にし、これが主要な強化メカニズムを提供する。
インコロイA-286の機械的特性は？
インコロイA-286は、様々な温度範囲で卓越した機械的特性を示します。複数の試験プログラムによる包括的な特性データをまとめました：
室温特性（溶液処理および熟成）
| プロパティ | 価値 | テスト基準 |
|---|---|---|
| 引張強度 | 140,000 - 160,000 psi (965 - 1103 MPa) | ASTM E8 |
| 降伏強さ（0.2%オフセット） | 95,000 - 120,000 psi (655 - 827 MPa) | ASTM E8 |
| 伸び | 20 - 35% | ASTM E8 |
| 面積の縮小 | 35 - 55% | ASTM E8 |
| 硬度 | 28 - 35 HRC | ASTM E18 |
| 弾性係数 | 29.0 × 10⁶ psi (200 GPa) | ASTM E111 |
高温特性
| 温度 | 引張強度 | 降伏強度 | 伸び |
|---|---|---|---|
| 1000°F (538°C) | 120,000 psi (827 MPa) | 85,000 psi (586 MPa) | 25% |
| 1200°F (649°C) | 105,000 psi (724 MPa) | 75,000 psi (517 MPa) | 22% |
| 1300°F (704°C) | 95,000 psi (655 MPa) | 68,000 psi (469 MPa) | 20% |
インコロイA-286の仕様は？
複数の国際規格がインコロイA-286の製造と応用を規定しています。以下の主要規格をご参照ください：
| スタンダード | 指定 | スコープ |
|---|---|---|
| AMS 5525 | バー、鍛造品、リング | 航空宇宙用途 |
| AMS 5732 | シート＆ストリップ | 航空宇宙シート製品 |
| AMS 5804 | 溶接ワイヤ | 溶接消耗品 |
| ASTM A453 | グレード660 | ボルト材料 |
| ASTM A638 | グレード660 | 析出硬化ステンレス鋼 |
| UNS S66286 | 統一番号制度 | 一般的な識別 |
| AMS 5858 | インベストメント鋳造 | 鋳造部品 |
| ASTM A579 | グレード S66286 | 鍛造または圧延製品 |
これらの仕様により、さまざまな製造工程や用途で一貫した品質と性能が保証される。
インコロイA-286は何の略ですか？
A-286 "という呼称は、アレゲニー・ラドラム・スチール・コーポレーションの社内番号体系に由来し、"A "はアレゲニーの接頭辞、"286 "は特定の合金開発番号を示す。この命名法は、1950年代に航空宇宙用途の合金が開発された際に確立された。
この番号の並びは、同社の研究プログラムにおける合金開発の年代順を反映している。今日、我々はA-286を標準的な業界呼称として認識しているが、様々なメーカーが別の商品名を使用している場合がある。
インコロイA-286に相当するものは何ですか？
インコロイA-286と同様の性能特性を持つ国際的な同等品がいくつかある：
- ヨーロピアン:1.4980（DIN/EN規格）
- フランス語:Z6NCTA25-15（アフナー）
- イギリスBSに直接相当するものはない
- 日本語:SUS XM-25 (JIS近似)
- ロシア語:EP817（ほぼ同等品）
これらの同等品は、組成が若干異なる場合があるが、同等の機械的特性と腐食特性を維持している。
比較インコロイA-286 vs 825 vs 800
これら3つの一般的なインコロイ合金の詳細な比較を紹介する：
| プロパティ | A-286 | 825 | 800 |
|---|---|---|---|
| 一次ベース | 鉄ニッケルクロム | ニッケル-鉄-クロム | ニッケル-鉄-クロム |
| ニッケル含有量 | 25% | 42% | 32% |
| 強化 | 降水量 | ソリューション | ソリューション |
| 最高使用温度 | 1300°F (704°C) | 1800°F (982°C) | 1500°F (816°C) |
| 耐食性 | 素晴らしい | スーペリア | 非常に良い |
| ストレングス・レベル | 非常に高い | 中程度 | 中程度 |
| 加工性 | 中程度 | グッド | 素晴らしい |
| コスト・レベル | 高い | 非常に高い | 中程度 |
| 主な用途 | 航空宇宙、タービン | 化学処理 | 熱交換器 |
A-286は最も強度が高いが慎重な熱処理が必要で、825は耐食性に優れ、800は加工性に優れている。
インコロイA-286の用途
インコロイA-286は、高温強度と耐食性が最も重要とされる様々な産業で重要な役割を果たしています。
航空宇宙産業:A-286は、タービンホイール、燃焼器部品、アフターバーナー部品、ファスナーなどのガスタービンエンジン部品に幅広く使用されています。この合金は高温でも強度を維持できるため、ジェットエンジン用途に最適です。
発電:発電所のガスタービン部品は、A-286の熱安定性の恩恵を受けています。この合金で製造されたタービンブレード、ベーン、および燃焼器ライナーは、厳しい運転条件下で長寿命を実証しています。
原子力応用:この合金の耐放射線性と高温特性は、原子力発電所の原子炉内部、制御棒部品、蒸気発生器チューブに適している。
化学処理:高温反応器、触媒担体構造物、熱交換器部品は、A-286の耐食性と耐熱性を兼ね備えています。
マリンアプリケーション:舶用ガスタービンのファスナーや構造部品は、合金の耐海水腐食性と機械的特性の恩恵を受けています。
インコロイA-286の分類は？
インコロイA-286の冶金学的分類は、複数の分類システムを包含する：
| 分類システム | カテゴリー | 詳細 |
|---|---|---|
| 結晶構造 | オーステナイト系 | 面心立方 |
| 強化メカニズム | 析出硬化 | γ'析出物 |
| 腐食分類 | 超合金 | 高温耐酸化性 |
| AISI分類 | - | AISIシステムにはない |
| UNS分類 | S66286 | 統一番号制度 |
| 冶金ファミリー | 鉄ニッケルベース | Fe-Ni-Cr系超合金 |
| 熱処理への対応 | エイジ・ハードナブル | ソリューション＋エイジング・トリートメント |
| 磁気特性 | 非磁性 | オーステナイト組織 |
インコロイグレード
| 一般名 | UNS番号 | 主要組成（wt%） | 主要物件 | 代表的なアプリケーション |
|---|---|---|---|---|
| インコロイ800 | N08800 | Ni 30-35%, Cr 19-23%, Fe≥39.5%, C≤0.1% | 耐酸化性、耐浸炭性、高クリープ強度 | 炉部品、熱処理設備 |
| インコロイ800H | N08810 | Ni 30-35%、Cr 19-23%、Fe ≥39.5%、 c 0.05-0.10% (高炭素） | クリープ破断強度の向上 (>550°C) | 石油化学リアクター、ラジアントヒーター管 |
| インコロイ800HT | N08811 | Ni 30-35%、Cr 19-23%、Fe ≥39.5%、C 0.06-0.10%、 Ti/Al ≥0.85% | ストレスラプチャーに最適化された優れた高温安定性 | 水蒸気改質装置、エチレン炉 |
| インコロイ825 | N08825 | Ni 38～46%、Cr 19.5～23.5%、Fe 22%以上、Mo 2.5～3.5%、Cu 1.5～3.0%、Ti 0.6～1.2% | 耐酸性（H₂SO₄、H₃PO₄）、耐孔食性、耐応力腐食割れ性（SCC） | 化学処理、海水冷却システム |
| インコロイ925 | N09925 | Ni 42-46%、Cr 19.5-22.5%、Fe ≥22%、Mo 2.5-3.5%、Cu 1.5-3.0%、 Ti 1.9-2.4% | 時効硬化性高強度、耐硫化物応力割れ性 | 石油・ガス用ダウンホールツール、バルブ、ファスナー |
| インコロイ20 | N08020 | Ni 32-38%、Cr 19-21%、Fe ≥35%、Mo 2-3%、 銅 3-4%Nbスタビライザー | 耐硫酸性、炭化物の析出が少ない。 | 製薬用リアクター、酸処理装置 |
| インコロイ25-6Mo | N08926 | Ni 24-26%、Cr 19-21%、Fe ≥45%、 モ 6-7%銅0.5～1.5%、窒素0.15～0.25% | 極端な耐孔食性/耐クレバス腐食性 (PREN >45) | 海水淡水化、排煙スクラバー |
| インコロイ27-7Mo | S31277 | Ni 26-28%、Cr 20.5-23%、Fe ≥40%、 モ6.5-8%銅0.5-1.5%、 N 0.3-0.4% | 最高の耐孔食性（PREN >49）、耐海水性 | オフショアプラットフォーム、船舶用熱交換器 |
| インコロイ28 | N08028 | ニ30-34%、 Cr 26-28%Fe≧39%、Mo 3-4%、Cu 0.6-1.4% | 耐熱硫酸、耐塩化物SCC | 硫酸濃縮装置、酸洗槽 |
| インコロイ31 | N08031 | Ni 30-32%、Cr 26-28%、Fe 45%以上、Mo 6-7%、Cu 1.0-1.4%、N 0.15-0.25% | 耐酸化性と耐還元性のバランス、高い延性 | パルプ/紙消化槽、汚染防止システム |
| インコロイ330 | N08330 | Ni 34-37%, Cr 17-20%, Fe ≥42%, Si 1-2%, Mn 1-2% | 耐熱サイクル性、1150℃での低クリープ性 | 工業炉マッフル、バーナーノズル |
A286は硬化しますか？
A-286は、他のオーステナイト系合金に比べて中程度の加工硬化傾向を示す。加工硬化速度は熱処理条件と変形パラメータに依存します。
A-286は、溶体化処理状態では比較的低い加工硬化率を示し、成形加工に適している。しかし、時効処理後の析出硬化組織は、加工硬化感受性が増大している。
主要な成形加工は溶体化処理した状態で行 い、その後、時効熱処理を施して機械的特性を十 分に引き出すことを推奨する。冷間加工率は、その後の成形加工を複雑にする過度の硬化を防ぐために管理すべきである。
加工硬化係数（n値）は、溶体化処理状態で通常0.35から0.45の範囲にあり、中程度の変形レベルに対して良好な成形性を示す。
A-286と316ステンレス鋼の性能比較
A-286は、その性能を大きく上回る。 316ステンレス鋼 高温用途では、かなり高いコストになるが。主な性能の違いをまとめる：
温度能力:A-286は1300°F（704℃）まで有用な強度を維持するが、316は1000°F（538℃）を超えると急激に強度が低下する。
強さのレベル:A-286は、析出硬化によって140,000psiを超える引張強度を発現し、316の典型的な75,000-85,000psiと比較される。
耐食性:両合金とも一般耐食性に優れるが、A-286は高温耐酸化性に優れる。
コスト:A-286は複雑な組成と熱処理が必要なため、316ステンレス鋼の約3～4倍のコストがかかる。
アプリケーション:316は中程度の温度で一般的な腐食環境に適し、A-286は極端な高温、高応力用途を対象としている。
A-286の世界市場価格（2025年）
インコロイA-286の現在の市場価格は、グローバルなサプライチェーンのダイナミクスと原材料コストを反映している：
| 製品形態 | 価格帯（米ドル/ポンド） | 地域差 | 市場動向 |
|---|---|---|---|
| バー・ストック | $18 - $25 | アジアローエンド | 安定 |
| シート/プレート | $22 - $30 | ヨーロッパミッドレンジ | 微増 |
| 鍛造品 | $25 - $35 | 北米：高い | 安定している |
| ワイヤー製品 | $28 - $38 | スペシャリティ・プレミアム | 高まる需要 |
| パウダー（AM） | $45 - $65 | 積層造形 | 急成長 |
| 鋳物 | $20 - $28 | インベストメント鋳造 | 安定 |
価格変動は加工の複雑さ、注文数量、地域の製造能力を反映している。原材料コストと航空宇宙需要の増加により、価格圧力が続くと予想される。
インコロイA-286の利点
インコロイA-286は、重要な用途に選ばれるだけの数多くの利点を備えています：
卓越した高温強度:析出硬化メカニズムにより、高温下でも従来のステンレス鋼よりはるかに優れた強度を保持。
卓越した耐食性:クロムの含有量は、酸化や多くの腐食環境に対する優れた耐性を保証する。
熱安定性:オーステナイト組織は、相変態することなく、広い温度範囲で安定したままである。
耐疲労性:機械的および熱サイクルの両条件下で優れた疲労特性を発揮。
耐放射線性:耐放射線性に優れ、原子力用途に適している。
加工性:溶体化処理状態での適度な切削性により、複雑な部品加工が可能。
溶接性:適切な技術と溶加材を用いれば溶接が可能だが、通常、溶接後の熱処理が必要。
A-286の製造工程
インコロイA-286の製造には、要求される組成と特性を達成するための高度な冶金工程が含まれる：
溶解と精製:真空誘導溶解（VIM）または電気炉溶解から始まり、真空酸素脱炭（VOD）を経て、要求される正確な組成と清浄度レベルを達成します。
一次加工:熱間鍛造や圧延は鋳造組織を減少させ、初期組織を発達させる。結晶粒の成長を防ぐには、熱間加工中の温度管理が重要である。
ソリューション・トリートメント:成分を1800～1850°F（982～1010℃）に加熱して析出物を溶解し、均一なオーステナイト組織にした後、急冷する。
エージング熱処理:重要な析出硬化工程では、1325°F（718℃）で16時間加熱し、γ'析出物を形成させて強化する。
最終処理:機械加工、表面処理、品質管理試験により、部品が仕様要件を満たしていることを確認する。
プロセス全体の品質管理には、適用される規格への準拠を確認するための化学分析、機械的試験、微細構造検査が含まれる。
ドイツ航空宇宙調達ケーススタディ
ドイツの大手航空宇宙メーカーが最近、次世代ガスタービンエンジン計画にインコロイA-286を指定しました。このプロジェクトでは、極端な遠心負荷の下で、1250°F (677°C) で動作可能なタービンディスク鍛造材が必要でした。
技術要件:この仕様では、使用温度での最低降伏強度が110,000psi、破壊靭性値が80ksi√inを超えることが要求された。さらに、熱サイクル条件下で10,000時間の耐用時間が要求されました。
素材選択プロセス:ワスパロイ、インコネル718、A-286など複数の超合金候補を評価しました。ワスパロイの方が強度が高かったのですが、A-286がこの用途に最適な強度、靭性、コストパフォーマンスを兼ね備えていました。
製造の課題:複雑なディスク形状は、均一な結晶粒組織と機械的特性を達成するための精密鍛造技術を必要とした。私たちは、成形作業全体の温度制御を維持するために等温鍛造プロセスを導入しました。
品質保証:各コンポーネントは、超音波検査、蛍光浸透探傷検査、機械的特性の検証を含む包括的な検査を受けました。微細構造分析では、適切な析出物の分布と粒径が確認された。
プロジェクトの成果:このプログラムでは、性能要件を上回るA-286部品の認定に成功し、仕様の最小値を15%上回る疲労寿命を実証した。このプロジェクトにより、A-286は社内の類似用途の標準材料として確立されました。
よくある質問
1.インコロイA-286の最高使用温度は？
インコロイA-286は、704℃(1300°F)までの温度で連続的に使用することができ、有用な機械的特性を維持します。1400°F(760°C)までの短期間の使用は可能ですが、この温度での長時間の使用は析出物の粗大化と特性劣化の原因となります。
2.A-286の溶接は可能ですか？
はい、A-286はガス・タングステン・アーク溶接 (GTAW)またはガス・メタル・アーク溶接 (GMAW)プロセスで溶接できます。A-286溶加材を使用し、パス間温度を177°C (350°F) 以下に維持することを推奨します。熱影響部の機械的特性を完全に回復するには、通常、溶接後の溶体化処理と時効処理が必要です。
3.A-286とインコネル718の航空宇宙用途での比較は？
どちらの合金も航空宇宙用途に使用されるが、A-286はより安価で加工性に優れている。 インコネル718 は、1200°F (649°C)を超える非常に高い温度でより高い強度を発揮します。A-286は、温度が1300°Fを超えず、コストを考慮する用途に好まれることが多い。
4.A-286資材の一般的な納期は？
標準的な棒材と板材の納期は、主要サプライヤーから通常8～12週間です。鍛造品やインベストメント鋳造品などの特殊形状は、複雑さや数量にもよりますが、16～20週間を要する場合があります。重要なプロジェクトでは、早めの材料調達をお勧めします。
5.A-286には特別な熱処理設備が必要ですか？
標準的な熱処理炉でA-286の処理が可能ですが、正確な温度制御と雰囲気管理が不可欠です。溶体化処理中の表面酸化を防止するため、真空または保護雰囲気炉が望ましい。1325°Fでの時効処理では、最適な特性を得るために±25°F以内の正確な温度制御が必要です。
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