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インコネルの加工性

 生産技術業務の中で取り扱う金属について、その加工性に関わる知識が必要となる場合があります。そこで、今回は他の金属に比べ、比較的新しい金属と言われているインコネルを取り上げて、「インコネルの加工性(Inconel processability)」についてコメントします。


 インコネル(Inconel)はスペシャルメタルズ社の超耐熱合金の商標です。ニッケルを主体に炭素、鉄、クロム、モリブデン等を添加したニッケル合金です。インコネルは添加された材料の含有量に応じて、インコネル600, 625, 718, X750などに分類されます。特に耐熱性、耐食性に優れ、高温下での使用に特化した金属です。


 インコネルは高温環境下での機械的強度や耐蝕性に優れており、厳しい環境のプラント設備や航空宇宙関連製品への採用が進められています。一方で、熱伝導率が悪いこと、高温強度が高いこと、また、加工硬化が生じやすいこと、工具材質との親和性が高いことなどにより、機械加工においてインコネルは加工難易度が大変高い金属としても知られています。


インコネルのもつ、耐熱性、耐食性について個別にコメントすると下記のようになります。


・耐熱性

 インコネルは約700℃の高温環境で使用しても十分な強度を維持します。耐熱性の高いステンレス鋼が強度維持する温度が500℃程度です。エンジン部品などの高温となる箇所での使用に適した素材です。


・耐食性

 一般的な金属は高温環境に長期間さらすと、腐食に弱くなります。インコネルは約1000℃まで優れた耐食性を維持します。これはステンレス鋼同様、クロムなどの働きにより不動態皮膜を表面に形成しているためです。水や酸・アルカリ性の薬品への耐性にも優れ、これらの環境で錆などの腐食が進むことはほとんどありません。


 次にインコネルの加工性について言及します。(加工性;切削加工主体)


 インコネルは、上記のように優れた特性を持つ反面、特に切削加工においては加工が難しく、難削材に分類される素材です。ステンレス鋼と同様、加工中に外部から力が加わると硬さが増す加工硬化が起こります。また、インコネルは熱伝導性が低く、加工中に発生する熱が工具に集中し、トラブルの発生原因になります。そのため加工の際には加工条件に細心の注意が必要となります。

 また、インコネルはドリルなどの工具素材との配合性が高いため、加工中に生じる粉が刃先に溶着し、刃物の切れ味が劣化し、仕上がりが悪くなることがあります。さらに、切れ味が劣化することで加工熱が発生しやすく、工具の破損の原因にもなります。そのため、溶着を防ぐためにクーラントや切削液を使用し、加工熱を抑える工夫をする必要があります。





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