ニモニック合金90 (UNS N07090 / W.Nr. 2.4632)は析出硬化型のニッケル-クロム-コバルト超合金で、高温強度と低クリープを維持するために設計されています。 900-920 °C (≈1650-1688 °F)優れた耐応力破壊性を必要とするエンジニアリング用途(タービンディスク、ブレード、高温スプリング、熱間加工工具)では、クリープ強度、耐酸化性、加工性のバランスが求められる場合、ニモニック90は最良の選択肢のひとつである。
ニモニック合金90とは?
ニモニック合金90は、時効処理中に微細な析出物を形成するチタンとアルミニウムの制御添加によって強化されたニッケル-クロム-コバルト合金です。この析出物は、高温での非常に高い引張強度とクリープ破断強度を与えます。この合金は、長期間の寸法安定性と耐酸化性が要求されるガスタービンやその他の過酷な熱機械環境用に開発された。主要な製造業者や技術資料には、航空宇宙や発電の分野で長い歴史を持つ時効硬化性耐クリープ材料として記載されています。
公式指定と基準
業界データに見られる共通の仕様と識別子:
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UNS: N07090.
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W.Nr: 2.4632.
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関連スペック/規格 AMS 5829(線材/棒材のリストを参照)、様々なBS/DIN指定、および製品形状のASTMフォームを参照するサプライヤーのデータシート。プロジェクトで必要とされる正確な仕様については、必ず製品証明書を確認してください。
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一般的な使用温度範囲: 多くの荷重ケースで≈700 °Cまでの高強度、最適化された熱処理部品では900-920 °Cに迫る耐クリープ性を持つ。
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一般的な形: 棒、ワイヤー、プレート、鍛造品、ディスク、ストリップ、スプリングワイヤー。
化学組成
エレメント | 典型的な範囲(wt%) |
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ニッケル(Ni) | ~53 - 58 |
クロム(Cr) | ~18 - 21 |
コバルト | ~15 - 21 |
チタン(Ti) | ~2.0 - 3.0 |
アルミニウム(Al) | ~1.0 - 2.0 |
鉄(Fe) | ≤ ~1.5 |
カーボン(C) | ≤ ~0.10 - 0.13 |
マンガン(Mn)、ケイ素(Si)、硫黄(S)、リン(P) | トレース |
(これらの範囲は典型的なものであり、注文ごとの製造証明書には、各ヒート/ロットの正確な値が記載されている)。
材料と機械的特性
プロパティ | 代表値/範囲 |
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室温引張強さ(UTS) | ~1100~1300 MPa (熱処理と形状により異なる) |
0.2%耐力(RT) | ~700-830 MPa (典型的な公表数字) |
エロンゲーション(A%) | ~20-30% (気性による) |
クリープ/破壊強度 | クリープに対する高い耐性 ≈900°C 適切に熟成された材料で |
硬度(HRC/BHN) | 一般的な熱処理値 ~RC30-38 (さまざま) |
密度 | ≈8.18 g/cm³ (典型的なニッケルベース) |
注:機械的な値は、製品の形状(線材、棒材、板材)、加工経路(鍛造と押し出し)、および正確な経年変化スケジュールによって異なる。設計計算にはメーカーの材料証明書を使用してください。
温度における物理的性能
ニモニッ ク90は高い応力破断強度を保持し、700~900 °Cの帯域で優れた耐酸化性を示す。熱伝導率と熱膨張のデータは、厳しい熱公差を必要とする組立部品の設計のために、供給元の技術資料に記載されている。熱伝導率と膨張のデータは、厳しい熱公差を必要とする組立部品の設計のために、サプライヤーの技術資料に記載されています。
熱処理
この合金は時効硬化性である。典型的な工業用シーケンス(一般化されたもので、必ずサプライヤーの文書や部品図面で確認すること):
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溶液アニール: を溶液温度まで加熱し(供給元のデータシートには正確な℃/時間が記載されている)、その後急冷して溶質を固溶体に保持する。
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熟成/沈殿の段階: 合金を強化する金属間化合物(γ′型)を析出させるために、中間温度で制御された時効処理(しばしば2段階)を行う。正確な温度/時間は、製品および強度/延性の望ましいバランスに依存する。タービン部品に使用される正確なサイクルは、専門家の公報やAMS仕様に記載されています。
重要:不適切な時効処理や過時効処理は、クリープ 寿命を低下させる。航空宇宙用部品や発電用部品の熱処理は、トレーサブルな記録を持つ認定熱処理工場で行うこと。
製造、溶接、検査
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機械加工: 一般的なステンレス鋼よりも靭性が高い - シャープなツーリングと厳密なセットアップで加工する。ニッケル合金にはインサートグレードを推奨。
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溶接/フィラーメタル: 溶接は、適合するフィラー合金を用いれば可 能である。重要な部品については、供給元の フィラー推奨事項と適格な手順に従ってく ださい。溶接後の熱処理と時効処理が頻繁に必要と なる。
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NDTと検査 標準NDT(UT、MPI、LPI)が適用される。航空宇宙部品については、適用される受入基準およびトレーサビリティ(材料熱番号、化学分析証明書)に従うこと。
代表的なアプリケーション
ニモニック90は高温での機械的安定性に優れている:
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ガスタービン部品(ブレード、ディスク、リング部分)。
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熱疲労を経験する熱間加工用工具および治具。
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サーマルアッセンブリー用高温コイル/ワイヤーおよびスプリング。
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クリープ強度と耐酸化性が要求されるエンジンおよび排気部品。
ニモニック90は磁性がありますか?
通常の焼鈍状態では、ニッケル含有量が高く、面心立方母材であるため、ニモニック90は一般に非磁性である。しかし 冷間加工や特定の熱処理を施すと、弱い磁気応答が生じることがある。.透磁率が重要な用途の場合は、仕上がり状態を供給業者に確認し、必要に応じて最大透磁率を指定するか、受入検査時に磁気スクリーニングを要求する。
同等品と代替品ガイダンス
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最も近い正式な等価物: ワイヤー/バーの形状はAMS 5829が一般的で、DIN/W.Nrやその他の商品名が記載されている場合もある(2.4632、2.4969が記載されている場合もある)。
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いつ代用するか: 一部の設計では、インコネル718やX-750が検討さ れるが、クリープ寿命、腐食環境、溶接性を慎重に 評価する必要がある。ニモニッ ク90は、コバルトが高く、Al/Ti析出が調整され ているため、超高温での長期クリープに関しては、 多くのインコネル鋼種を上回ることが多い。以下の直接比較をご覧ください。
ニモニック90とインコネル718の比較(技術比較)
特徴 | ニモニック90 (UNS N07090) | インコネル718(UNS N07718) |
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RT時の強度 | エージング後は非常に高く、UTSはしばしば1100MPaを超える(変動あり)。 | 非常に高く、優れた引張強さと降伏強さ、低温特性で知られる。 |
耐高温クリープ性 (≥650-900 °C) | 非常に高温でのクリープ/破裂寿命に最適化されている。 | 700 °Cまで優れているが、配合の最適化が異なる(Nb含有γ″析出物)。 |
耐食性 | 高Tで良好な耐酸化性;環境に依存する。 | 耐食性に優れ、化学プロセスや航空宇宙分野で広く使用されている。 |
溶接性 | 適切なフィラーで溶接可能。溶接後の熱処理が必要な場合もある。 | 多くのNi超合金に比べて溶接性に優れ、一般的に溶接され、加工された構造物に使用される。 |
代表的な用途 | タービンブレード/ディスク、熱間工具、高温スプリング。 | エンジン部品、ローター、ファスナーなど、強度と溶接性の組み合わせが必要なもの。 |
エンジニアリング・ノート 代用品は、クリープ・ラプチャー曲線、酸化環 境、溶接継手の適格性を評価する必要がある。航空宇宙用や発電用の部品を入札する場合は、 それらのリストに従うこと。
一般的なサイズ、形状、サイズ→重量のクイックリファレンス
フォーム | 代表的な呼び径 | おおよその密度(g/cm³) | クイックウェイト・ノート |
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丸棒 | Ø 3 mm ~ Ø 300+ mm | 8.18 | Ø 25 mm 1 m ≒ 4.04 kg |
プレート/シート | 厚さ0.5mm~50mm | 8.18 | 1m²×厚さ10mm≒81.8kg |
ワイヤー(スプリング) | Ø 0.1 mm - 10 mm | 8.18 | スプール/コイル重量で提供されるスプリングワイヤー(サプライヤー毎 |
(正確な密度8.18 g/cm³と形状を使用して、製造部品の正確な質量を計算する)。
世界の指標価格比較(2025年)
重要だ: 超合金の価格は、形状(線材、棒材、板材)、ロットサイズ、認証(航空宇宙QAがプレミアムになる)、コバルト・ニッケル市場、物流条件(FOB、CIF、EXW)によって大きく異なる。下表は 2025年のFOB/工場予想レンジ 予算編成をサポートするため、確固とした価格とリードタイムの見積もりを入手する。
地域 | 価格帯の目安(米ドル/kg) - 2025年(典型的な商業形態) | 代表的な情報源 |
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中国(FOB/工場) | US$ 30 - 60 / kg (価格競争力のあるシート、小棒材、航空宇宙用大型認定ロットはもっと高い)。 | 企業概要、事業紹介。 |
ヨーロッパ(代理店/認定) | US$ 45 - 95 / kg (より厳格な認証のプレートとバー、PED/核スペックのプレミアム)。 | ヨーロッパのストッキスト/ディストリビューターのページ。 |
米国(小口注文/航空宇宙グレード) | US$ 80 - 140 / kg (少量生産、厳しい航空宇宙QCはコスト増)。 | 市場解説と代理店価格。 |
注釈
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一部のオンラインリスト(マーケットプレイス)では、バルクや低スペックの形状ではkgあたりの数値が低く表示されるが、特殊な航空宇宙認定バー/フォーギングはかなり高価になることがある。
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コバルトとニッケルのサーチャージは月ごとの価格設定に影響するため、常に最新の合金サーチャージとリードタイムを要求すること。
ニモニック90の調達のヒントとMWAlloysの魅力
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迅速な在庫出荷 一般的な棒/板サイズ(現在の在庫確認が必要です。)
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中小MOQ プロトタイプやツーリング・ランに対応し、OEM契約にはより大きなロットも用意されている。
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テクニカルサポート 経年劣化のサイクルと製造に関する提案に精通した冶金学者によるもの。
調達チェックリスト(実用的):
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正確なUNS/W.番号と必要な認証(AMS/ASTM/DIN)を指定してください。
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要求される製品の形状、寸法、公差クラスを明記すること。
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ヒートナンバートレーサブル化学分析および引張試験報告書を求める。
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納入時の熱処理状態(焼鈍、溶体化+時効、または「圧延まま」)を確認する。
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リードタイムと合金の追加料金を最終発注書に要求する。
よくあるご質問
1) ニモニック90の安全な使用温度は?
安全な使用は荷重と時間に依存する。定常的な荷重がかかる構造部品では、合金は一般的に以下の値まで認定されます。 ≈700 °C クリープに強い用途には、最適化された時効処理/加工を最大まで使用できます。 ≈900-920 °C 限定寿命の計算には寿命予測には、必ずサプライヤーのクリープデータを使用してください。
2) ニモニック90をカバーする規格は?
一般的な参考文献は以下の通り。 UNS N07090W. Nr. 2.4632といった製品スペック。 AMS 5829 形状固有の規格については、サプライヤーのデータシートを確認してください。
3) ニモニック90は溶接できますか?
適合する金属フィラーを使用し、適格な手 順を踏めば可能である。溶接後の時効処理と、重要な場合には溶接後の 溶体化処理が必要な場合がある。
4) ニモニック90は耐食性に優れていますか?
それは 良好な耐酸化性 アグレッシブな化学環境での腐食性能は、ケースバイケースで評価する必要がある。
5) インコネル718とのコスト比較は?
コストにはばらつきがある。市場によっては、ニモニック90は航空宇宙用以外のバルク材としては718に対して競争力があるかもしれないが、認定を受けた航空宇宙用718や特殊なインコネルは、需要や工程の複雑さによって価格が異なる可能性がある。形状や認証の見積りを比較してください。
6) ニモニック90は磁性がありますか?
一般的に 非磁性 冷間加工や特定の熱処理を施すと、弱い磁気応答が生じることがある。冷間加工や特定の熱処理を施すと、磁気応答が弱くなることがある。
7) 一般的な供給形態とは?
丸棒、プレート、ワイヤー、ストリップ、鍛造品、スプリング。
8) ニモニック90は特別なファスナー処理が必要ですか?
ボルト/ファスナーが荷重を受けながら高温で使用される場合は、クリープに適合した材料を使用し、緩和を考慮した予荷重を検討してください。重要なアセンブリに使用する場合は、OEMファスナーの規格を参照してください。
9) サプライヤーのロットを検証する方法は?
該当する場合は、ミル試験証明書、化学分析、引張試験、熱処理記録、NDTレポートなどを要求する。航空宇宙や発電の場合は、より厳格なトレーサビリティを期待する。
10) ニモニック90は冷間成形できますか?
多少の冷間成形は可能だが、変形が大きいと中間焼鈍が必要になり、最終的な時効挙動に影響する。