インコネル 718 の材料特性と応用分野の概要

インコネル 718 の材料特性と応用分野の概要

インコネル 718 超合金 (略して IN718) は、半世紀にわたって航空宇宙エンジンに使用されてきました。 1960 年代初頭に米国の INCO Huntington Alloys (現 Special Metalals Co.) によって発明され、タービン部品に使用されました。 製造後、IN718 は航空宇宙エンジンの歴史の中で最も広く使用されるニッケルベースの高温合金材料になりました。 IN718 の独自の合金組成設計により、高強度、耐クリープ性、疲労寿命などの優れた総合特性が得られ、特に 650 度以下の温度でその機械的特性が良好な安定性を示します。 タービンディスク、ブレード、ブレーキ、シャフト、ステーター、シール、サポート、パイプライン、留め具など、現代の航空エンジンの多くの部品は IN718 で作られています。

IN718 が登場する前は、ステンレス鋼材料 (A286 など) およびニッケル基合金 (RENE41 など) がタービン エンジンに広く使用されていました。 しかし、これらの合金材料は、継続的に上昇するエンジン動作温度と製造コストの要件を満たすことができません。 中でも、強化相が析出する可能性があるステンレス鋼材料の機械的特性は、高温条件下では安定性に劣ります。 一方、「強化相」を多く含むRENE41は、材料自体の延性が低いため、熱処理後に焼割れが発生しやすく、その結果、製造コストが増加し、メンテナンス性が低下します。IN718の登場により、これらの問題が見事に解決されました。そしてすぐにタービン エンジン製造の分野で広く使用されるようになりました。

要約すると、IN718 産業用アプリケーションの急速な成長の理由は次の点にあると考えられます。

(1) 商業的または知的所有権の制限はなく、メーカーおよび材料サプライヤーはこの材料に基づいた製品を量産し、採用することができます。

(2) IN718 強化相の析出が遅いため、溶接性、鋳造性が良好です。

(3) IN718 は高温（650 度以下）での強度が高く、延性に優れているため、さまざまな加工形状に容易に対応できます。 したがって、インコネル 718 は、あらゆる面でバランスの取れた性能と低コストにより、大手タービン エンジン メーカーにすぐに受け入れられ、実際の生産に使用されています。 インコネル 718 の登場は、タービン エンジンの設計と製造の革新的な発展を促進し、エンジンの軽量化、構造の簡素化、製造コストの削減に重要な役割を果たしたと言えます。

整理すると、1960 年代に、インコネル 718 は、GE の TF39 および LM2500 エンジン シリーズのコンプレッサー ブレードとディスクなど、米国の GE および P&W 社が製造する軍用機エンジン シリーズで初めて大規模に使用されました。 P&W の J58、TF30、F100 エンジン シリーズのマシン ブレーキなどの主要コンポーネント。 1970年代。 IN718 材料は、民間エンジンのブレードに大規模に使用され始めました。 すべての機械加工および成形部品のうち、IN718 は材料の 34% を占め、そのほとんどは鍛造品および鋳造ブランクの形で機械加工されます。 P&W の PW4000 エンジンでは、ニッケルベースの合金がエンジン総重量の 39% を占めています。 %、そのうち 57% はインコネル 718 素材から作られています。 これらのデータは、航空エンジンにおける IN718 材料の主な用途が今日まで続いていることを示しています。

長年にわたる航空開発の歴史の中で、素材の急速な変化は人類の文明を体現しています。 今日、インターネットが高度に発達しているため、多くの場合、Enter キーをそっと押すだけで、これまで長い間必要としていた多くの情報を入手できます。 得られる情報、

インコネル合金 インコネルシリーズ: (インコネル 600、インコネル 601、インコネル 625、インコネル 690、インコネル 718、インコネル X-750、インコネル 617)

インコロイシリーズ：（インコロイ800、800H/HT、インコロイ825、インコロイ925、インコロイ926、インコロイ901）

モネルシリーズ（モネル400、モネルK500）

ハステロイ ハステロイ: ハステロイ c-276、ハステロイ c-4、ハステロイ c-22、ハステロイ c-2000、ハステロイ

高温合金 GH シリーズ：（GH3030、GH3044、GH3039、GH2132、GH3128、GH4169）

耐食合金：（NS112、NS312、NS321、NS336、NS142）、

純ニッケルシリーズ：（純ニッケル201、200、ニッケル200、ニッケル201）

特殊ステンレス鋼シリーズ: (904L、2205、2507、309S、310S、310Si2、254SMO、316LMod、17-4PH、17-7PH、15-5PH、630、631、632、S31803 /2205、S32750/)

精密合金シリーズ: lJ06、1J12、lJl3、1J16、lJl7、1J18、1J22、1J30、1J31、1J50、2J04、2J07、2J10、3J21、3J53、4J29、4J32、4J49、4J50、6J24、 6J32、6J24