インコネルより硬い金属は何ですか?

新しい部品を作成する場合、どの金属を使用するかが重要な問題になります。安価であるため普通炭素鋼を選択するなど、選択は簡単ですが、他の用途ではそれほど明確な答えがない場合があります。使用する材料と部品の製造方法を決定する際には、いくつかの質問に答える必要があります。

1. この部分の条件は何ですか?

2. どのような力が必要ですか?

3. 必要なこの部品の価格はいくらですか?

部品に高温での優れた強度と耐食性が必要な場合は、インコネルが最適な選択です。一方、医療用品の取り扱いに使用される部品には、ステンレス鋼合金の方が適している場合があります。この記事の残りの部分では、これら 2 つの金属が他のどのような用途に使用できるかを説明します。

インコネル

インコネルは、高い耐食性、耐酸化性、高温強度、および耐クリープ性を備えたニッケルクロムベースの超合金の一種です。インコネルは 2 つの要因により、高温や極度の腐食環境に耐えることができます。

まず、金属間化合物Ni3Nbがガンマビス(ɣ'')相で形成されます。この金属間相は粒界の「接着剤」として機能します。この「接着剤」は、高温に加熱されたときに粒子が大きくなるのを防ぎます (ほとんどの場合、粒子が小さいほど強度が高く、粒子が大きいほど延性が高くなります)。第二に、インコネルは加熱すると不動態層が形成されるため、耐腐食性が高くなります。これら 2 つの要因により、インコネルは高温部のガスタービンから深海の掘削に至るまでの用途に理想的な合金となります。それでは、これらの合金の欠点は何でしょうか? それらは高価で、扱いが難しく、加工も困難です。

ステンレス鋼

ステンレス鋼は、クロム含有量が 10.5 重量％を超えることが特徴です。ステンレス鋼には 5 つのカテゴリがあります。

オーステナイト
フェライト
マルテンサイト
デュプレックス
析出硬化

これらのステンレス鋼は、これらの合金に形成される微細構造にちなんで名付けられました。二相ステンレス鋼はオーステナイトとフェライトの微細構造の混合物であり、析出硬化とは、析出物が形成されてこのタイプのステンレス鋼の強度が向上することを意味します。ステンレス鋼の強度と耐食性はこれらの微細構造に依存します。たとえば、オーステナイト系ステンレス鋼は、ステンレス鋼の中で最も延性が高いカテゴリーですが、最も耐食性にも優れています。一方、マルテンサイト系は一般に強度は高いものの、耐食性は劣ります。オーステナイト系ステンレス鋼は、マルテンサイト系ステンレス鋼のより小さな旋盤構造と比較して、より大きな等軸結晶粒構造を有しており、これがこのような特性を与えます。

オールステンレス鋼は従来の鋼よりも耐食性が高く、台所用品や構造建築用途から生物医学や食品調理用途に至るまで、あらゆる用途に使用されています。

インコネルとステンレス鋼: 違いは何ですか?

まず、インコネルはステンレス鋼合金よりもはるかに高価です。インコネルは、高温での耐食性と強度にも優れています。ただし、17-4PH ステンレス鋼などの鋼は、低温ではインコネルよりも強度が高くなります。 2 つの異なる合金から選択する場合、主な決定要因はコスト、温度、強度です。低コストでありながら比較的強力なコンポーネントが必要な場合は、ステンレス鋼が最適な選択となる可能性があります。空気が重要なコンポーネントに高温が必要な場合は、インコネルがその用途に適した合金です。