인코로이 합금 909(UNS N19909/GH2909)

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인코로이 합금 909(UNS N19909/GH2909)

제품 설명

인코로이 909(UNS N19909)는 강수량 경화가 가능한 니켈-철-코발트 초합금으로, 열팽창 계수가 매우 낮고 거의 일정하며 최대 약 650°C(1200°F)의 높은 강도를 갖도록 설계되었습니다. 가스터빈 부품, 정밀 하드웨어, 로켓/엔진 부품 등 열 사이클에서 엄격한 치수 안정성이 요구되는 부품의 경우, 인콜로이 909는 기계적 성능과 열 안정성이 독특하게 조합되어 있으며, MWAlloys에서 공급받는 경우 중국 공장 가격, 신속한 재고 배송, 단조, 바 또는 플레이트의 맞춤형 가공으로 생산 일정 및 엔지니어링 공차를 지원할 수 있습니다.

인콜로이 909란 무엇인가요?

인코로이 909(UNS N19909)는 니켈-철-코발트 침전 경화 초합금으로 다음과 같은 특성을 결합하기 위해 개발되었습니다. 매우 낮은 열팽창 계수 와 함께 높은 강도 노화 경화 후. 주로 열 순환 시 간격을 좁게 유지해야 성능이나 효율성이 향상되는 항공우주 및 발전 부품(예: 가스 터빈 베인, 슈라우드 및 볼트)을 위해 설계되었습니다. 이 합금은 Ni, Co, Nb(니오븀), Ti(티타늄)와 실리콘의 의도적인 균형을 통해 그 특성을 달성하며, 철은 균형 원소입니다. 이 배합은 일부 환경에서 산화 저항성을 상쇄하는 열팽창을 낮게 유지하기 위해 의도적으로 크롬을 피합니다.

화학 성분

아래는 인코로이 909의 표준 제한 조성 밴드입니다(합금 개발자가 보고한 내용). 값은 중량 기준 퍼센트입니다.

요소 일반적인 범위(wt%)
니켈(Ni) 35.0 - 40.0
코발트 (Co) 12.0 - 16.0
니오븀(Nb, 이전의 콜럼븀) 4.3 - 5.2
티타늄(Ti) 1.3 - 1.8
실리콘(Si) 0.25 - 0.50
알루미늄(Al) ≤ 0.15
탄소(C) ≤ 0.06
철(Fe) 잔액

(참고: 특수 금속 기술 게시판 - 표 1.)

야금학 노트: 니오븀+티타늄을 첨가하여 침전 경화를 가능하게 하고 실리콘은 노치 파열 저항성을 향상시킵니다. 크롬이 의도적으로 없거나 매우 낮기 때문에 산화 방지보다 열팽창 제어에 중점을 둔 소재이므로 고온 산화 서비스를 위해 보호 코팅이나 환경 제어가 필요한 경우도 있습니다.

물리적 속성

속성 일반적인 값(미터법/영국식)
밀도 8.19g/cm³ (≈ 0.296 lb/in³)
용융 범위 1395 - 1430 °C (≈ 2540 - 2610 °F)
영 계수(실온, 노화 경화) ≈ 159 GPa (≈ 23×10³ ksi)
전단 계수 ≈ 59 GPa (≈ 8.6×10³ ksi)
퀴리 온도(대략) ~400-455 °C (750-850 °F)
열팽창 계수(RT → 퀴리) ~7.7µm/m/°C (≈ 4.3×10-⁶인치/인치/°F). 이 낮고 안정적인 CTE는 대표적인 특징입니다.

실용적인 시사점: 밀도와 탄성률 덕분에 인코로이 909는 알루미늄 합금보다 훨씬 무겁지만 다른 니켈 초합금보다 가볍거나 비슷하며, 설계자는 낮은 열 성장으로 강도의 저하 없이 가까운 주행 간격을 유지할 수 있습니다.

기계적 특성 및 경도

인코로이 909는 일반적으로 최고 강도를 달성하기 위해 용액 처리 및 시효 경화 조건으로 공급됩니다. 정확한 열처리 일정과 제품 형태에 따라 특성이 달라지므로 아래 표는 널리 참고할 수 있는 대표적인 값입니다.

속성(연령 강화) 일반
인장 강도(실온, 침전) ~1250 - 1300 MPa (≈ 180-189 ksi)
항복 강도(0.2% 오프셋) ~1000 - 1140 MPa (≈ 145-165 ksi)
연신율(A%) ~12-20% (테스트 온도 및 제품에 따라 다름)
경도(일반, 침전) 로크웰 C ≈ 36 - 44 (대략, 열처리 및 제품 형태에 따라 다름)

경도에 대한 참고 사항: 게시된 공급업체 데이터시트 및 상호 참조 표에는 일반적인 시효 경화 봉강 또는 단조의 경우 로크웰 C 값이 30대 초반으로 표시되어 있습니다. 경도는 어닐링/용액 처리 상태에서는 낮아지고 규정된 시효 일정(예: 용액 980°C/1시간, 공냉, 제어 냉각으로 ~720°C/8시간 시효)이 지나면 증가합니다(예: 용액 980°C/1시간, 공냉). 중요 부품에 대해서는 항상 밀 인증서와 후처리 테스트를 통해 확인하세요.

열처리 및 일반적인 처리

표준 열처리(개발자 문헌의 데이터에 사용된 예시):

  • 솔루션 처리: 1800°F(980°C)에서 1시간 동안 가열한 후 자연 식힙니다.

  • 나이를 굳히십시오: 1325°F(720°C)에서 8시간 동안 가열한 후, ~100°F(55°C)/시간에서 1150°F(620°C)까지 8시간 동안 용광로를 식힌 다음 공기 냉각합니다.
    이러한 일정은 특수 금속 게시물의 표와 그림에 사용되었으며, 부품 형상 및 필요한 속성 균형에 따라 공장 공정을 조정할 수 있습니다.

성형 및 단조: 핫 워킹 윈도우는 일반적으로 870-1120 °C (1600-2050 °F)에서 재결정화 및 입자 정제를 최적화하기 위해 특정 단조 시퀀스를 권장합니다.

용접: 접합 준비 및 필러 선택에 대한 일반적인 권장 사항은 생산업체(특수 금속)에서 확인할 수 있습니다. 부품은 종종 열 입력을 신중하게 제어해야 하며 특성을 복원하기 위해 용접 후 에이징 주기가 필요할 수 있습니다.

가공: 고강도 니켈 합금의 경우 기존 툴링 및 감소된 이송으로 가장 잘 수행되며, 황삭 가공은 일반적으로 어닐링 상태에서 수행됩니다. 생산 실행에 대해서는 그룹 D-2 합금에 대한 툴링 지침을 참조하세요.

부식, 산화 및 코팅

인콜로이 909는 열팽창을 최소화하기 위해 크롬을 포함하지 않고 제조되었기 때문입니다, 고온 산화 저항성은 크롬 함유 초합금보다 낮습니다. (예: 인코넬 718). 고온의 산화 서비스에서 합금은 종종 과도한 스케일을 방지하기 위해 보호 코팅(MCrAlY 또는 알루미나이드 코팅) 또는 제어된 분위기가 필요합니다. 많은 터빈 내부 부품의 경우 코팅은 일상적인 작업입니다. 이 합금은 많은 강철 및 일부 니켈 합금에 비해 수소 취성에 대한 저항성이 향상되었습니다.

실용적인 팁: 고온의 산화성 공기에서 낮은 팽창과 긴 수명이 모두 필요한 설계의 경우 적절한 보호 표면 처리를 지정하거나 내산화성 절충을 염두에 두고 설계된 대체 저팽창 합금을 고려하세요(전문가 상담 권장).

표준, 제품 형태 및 사양

인콜로이 909는 일반적인 밀 제품에서 사용할 수 있습니다: 빌릿, 바, 단조품, 판재, 시트, 와이어 및 봉재. 조달 및 승인에 적용되는 일반적인 산업 사양 및 표준에는 봉강/단조품에 대한 SAE/AMS 제품 사양과 특정 형태에 대한 관련 AMS 번호(예: 봉강/단조품용 AMS 5892는 공급자 카탈로그에서 참조됨)가 있습니다. 합금은 다음과 같이 지정됩니다. UNS N19909. 구매 주문을 하거나 드라이 인증서를 요청할 때는 항상 양식과 애플리케이션에 적용되는 정확한 AMS/ASTM/SAE 사양 번호를 요청하세요.

인코로이 909와 인코넬의 비교

  • 기본 화학: 인코넬 합금은 일반적으로 니켈-크롬 니켈 함량이 50%를 초과하는 경우가 많습니다. 인코로이 합금은 일반적으로 철이 많이 함유되어 있고 일반적으로 니켈은 적게 함유되어 있습니다. 인코로이 909는 니켈-철-코발트 합금으로, 철이 균형을 이루고 크롬은 의도적으로 거의 또는 전혀 포함되어 있지 않습니다.

  • 열팽창: 인콜로이 909는 다음을 위해 개발되었습니다. 매우 낮고 안정적인 열팽창대부분의 인코넬 합금은 계수가 훨씬 높습니다. 따라서 인코로이 909는 안정성이 중요한 부품에 더 적합합니다.

  • 고온 산화 저항성: 크롬이 함유된 인코넬 합금(예: 718)은 산화에 더 잘 견디며, 인코로이 909는 고온 산화 환경에서 코팅이 필요할 수 있습니다.

  • 기계적 강도: 두 제품군 모두 고강도 등급을 포함하며, 열팽창 제어가 필요한 곳에서는 인코로이 909가 경쟁력 있는 강도를 자랑합니다.

디자인 요약: 온도 사이클에 따른 치수 안정성과 높은 강도가 우선시되는 경우 인코로이 909를 선택하세요. 뜨거운 공기에서의 산화 저항성이 가장 중요한 경우 크롬 함유 인코넬 유형을 선택하세요.

대체 재료 및 대체 참고 사항

인코로이 909의 낮은 CTE는 단일 기계적 지표가 아닌 특성 세트이기 때문에 직접적인 "드롭인" 등가물은 제한적입니다. 동등하다고 주장되는 제품에는 독점 합금 또는 다른 독점 라인의 특정 등급(예: Carpenter의 CTX-909 등급)이 포함되는 경우가 있지만, 이를 대체하려면 신중한 비교가 필요합니다:

  • 화학 성분(특히 Nb/Ti/Ni/Co 균형),

  • 대상 열처리,

  • 작동 범위에 대한 열팽창 계수입니다,

  • 고온 강도 및 파열 데이터.

일부 디자인의 일반적인 대체품 (엔지니어링 검증을 거친 경우에만): 인코로이 903 / 907 / 특정 독점 등급과 같은 기타 저팽창, 침전 경화성 초합금 - 산화 또는 제조 가능성에서 차이가 있을 수 있습니다. 대체하기 전에 원본 사양서 및 공급업체 데이터를 참조하여 적격성 테스트를 진행하세요.

크기와 무게: 실용적인 차트 및 계산

무게 계산에는 밀도(8.19g/cm³)를 사용합니다. 두 가지 간단한 규칙이 있습니다:

  • 둥근 막대의 무게(kg) = 부피 × 밀도. 부피 = π × (D/2)² × L(m 단위의 D, m 단위의 L).

  • 더 간소화된 엔지니어링 차트(공통 크기):

제품 양식 크기 예시 부피(m³/㎡) 질량(m당 kg)
원형 바 Ø10 mm 7.85e-5 m³ 0.643 kg/m
원형 바 Ø25 mm 4.91e-4 m³ 4.02kg/m
원형 바 Ø50 mm 1.96e-3 m³ 16.1kg/m
플레이트 두께 10mm × 1m × 1m 0.01 m³ 81.9kg

(질량 = 부피 × 8.19g/cm³ → 8,190kg/m³ 계산) 이러한 빠른 확인은 견적이나 운임 계획을 준비할 때 도움이 됩니다. 가공 여유량과 클램프/픽스처 자재 필요량은 항상 반올림하세요.

글로벌 가격표 - 2025

중요: 초합금 가격은 다음에 따라 크게 달라집니다. 형태(바, 플레이트, 튜브), 주문 수량, 시장 금속 할증료지역 화물 및 관세. 아래 표는 표시 현물 가격입니다. 범위 (킬로그램당 미화) 2025년 니켈 베이스 초합금 및 유사한 인코로이 등급의 경우; 인코로이 909는 틈새 특수 합금으로 소량 생산되므로 보다 일반적인 인코로이 800/825에 비해 프리미엄이 붙을 것으로 예상됩니다. 이 수치는 예산 책정용으로만 사용하고 조달을 위해서는 견적을 요청하세요.

지역/시장 채널 표시 가격 범위(USD/kg) - 특수 니켈 합금(2025년 예상)
중국(공장, 소량) $30 - $70 / kg (바/막대, 가격은 크기 및 MOQ에 따라 다름)
인도(유통업체/소규모 공장) $35 - $80 / kg (플레이트의 경우 더 높고, 허용 오차가 더 엄격함)
유럽(유통업체 재고) $45 - $110 / kg (재고 품목 및 AMS 인증 단조품은 더 비쌉니다.)
미국(전문 공급업체) $55 - $140 / kg (AMS/ASME 인증 제품, 소량, 빠른 배송)

범위가 필요한 이유: 게시된 온라인 가격 목록에는 합금 원소 할증료와 시장 주기로 인해 인코넬/인코로이 제품군 가격이 광범위하게 분산되어 있으며, 특정 UNS/AMS 표준에 따라 생산되는 인코로이 909는 종종 전문 프리미엄 계층에 속합니다. 확실한 조달 계획을 세우려면 MWAlloys에 리드 타임, MOQ 및 적합성 인증서가 포함된 밀 견적을 요청하세요.

일반적인 애플리케이션 및 사용 사례

  • 가스터빈 부품안정적인 간격으로 열역학적 효율을 향상시키는 베인, 케이스, 슈라우드 및 볼트.

  • 항공우주 하드웨어스프링, 고강도 패스너 및 스러스트 챔버 구성품.

  • 정밀 계측 및 게이지 블록온도에 따른 치수 드리프트가 허용되지 않는 경우.

  • 로켓/우주 및 탄약강도와 낮은 열팽창이 모두 필요한 부품을 선택합니다.

조달 및 MWAlloys를 선택하는 이유

중국 공장 및 공장 파트너로부터 인코로이 909를 공급하는 MWAlloys는 글로벌 바이어에게 다음과 같은 이점을 제공합니다:

  • 100% 공장 출하 가격 - 중국에서의 구매 관계를 통해 많은 일반적인 형태(봉재, 빌릿, 단조품)에 대해 공장 수준에 가까운 견적을 제공합니다.

  • 빠른 재고 배송 - 수요가 많은 사이즈의 재고를 제한적으로 보유하고 있으며, 우선 처리 및 내보내기 문서를 준비할 수 있습니다.

  • 기술 지원 - MWAlloys 엔지니어는 열처리 일정, 자격 테스트 및 사양 확인(AMS/UNS/ASME)을 지원합니다.

  • 추적 가능성 - 요청 시 전체 밀 인증서(화학 및 기계) 및 NDT/인증 패키지를 제공합니다.

자주 묻는 질문

  1. 인콜로이 909는 용접이 가능한가요?
    예; 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW)이 일반적으로 사용됩니다. 용접 절차는 열 입력을 제어해야 하며 목표 강도를 회복하기 위해 용접 후 에이징 주기가 필요할 수 있으므로 공장 지침을 참조하세요.

  2. 인콜로이 909는 코팅 없이 뜨거운 공기에서 사용할 수 있나요?
    수명이 짧거나 산화 노출이 적은 경우에는 가능하지만, 고온 산화 서비스에서는 합금에 크롬이 제한되어 있으므로 보호 코팅을 하는 것이 일반적입니다.

  3. 일반적인 열처리란 무엇인가요?
    용액 ~980°C(1800°F)/1시간(공냉) 후 제어 냉각을 통해 ~720°C(1325°F)/8시간 숙성, 부품 크기 및 자격 테스트에 맞게 조정합니다.

  4. 인콜로이 909의 열팽창은 다음과 비교했을 때 어떻습니까? 인코넬 718?
    인코로이 909는 상온 → 퀴리 영역에서 비슷한 강도의 합금(예: 많은 인코넬 등급)에 비해 선형 열팽창이 약 절반에 불과하기 때문에 치수가 중요한 부품에 선택되는 이유입니다.

  5. 어떤 인증을 사용할 수 있나요?
    일반적인 인증에는 UNS 지정(N19909), 제품 양식에 대한 AMS 번호, 공급업체 밀 인증(화학 및 기계)이 포함됩니다. P.O.에 필수 AMS/ASTM/SAE 사양이 기재되어 있는지 확인하세요.

  6. 가공 팁이 있나요?
    황삭 가공 시에는 어닐링 상태로 가공하고, 정삭 가공 시에는 카바이드 툴링과 보수적인 피드를 사용하며, 툴링 공급업체의 그룹 D-2 툴링 지침을 따릅니다.

  7. 인콜로이 909는 자성이 있나요?
    인코로이 909는 퀴리 온도(~400-455°C) 이하에서는 강자성이고 그 이상에서는 상자성이 되는데, 이러한 변화는 열팽창 곡선에도 영향을 미칩니다.

  8. 재고 확보에 걸리는 일반적인 리드 타임은?
    주문 단조품이나 AMS 인증 품목은 리드 타임이 더 오래 걸리는 경우가 많으므로 견적을 요청하여 정확한 예상 소요 시간을 확인하세요. (정확한 시기는 MWAlloys 영업팀에 문의하세요.)

  9. 인콜로이 909는 크리프 수명에 대해 과도한 스트레스를 받을 수 있나요?
    노화 경화는 최대 650°C까지 높은 강도를 제공하며, 그 이상에서는 노화 경화 효과가 감소하고 장기간 노출 시 파열/크리프 테스트를 통해 검증이 필요합니다.

  10. 공급업체에 어떤 서류를 요청해야 하나요?
    밀 화학 분석(원료), 열처리 기록, 기계적 테스트 보고서(필요한 경우 인장/RT/HT), 해당 AMS/ASTM 적합성 인증서. 항공우주 작업의 경우 전체 추적성 및 부적합 절차를 요청하세요.

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