Incoloy 903 är ennickel-järn-kobolt (Ni-Fe-Co) utfällning-härdande superlegeringspeciellt konstruerad för strukturella applikationer med hög-temperatur som kräver exceptionell dimensionsstabilitet. Den tillhör Incoloy-legeringsfamiljen, som är känd för att balansera värmebeständighet, mekanisk styrka och bearbetbarhet. Till skillnad från många superlegeringar som prioriterar nickelinnehåll, använder Incoloy 903 en skräddarsydd Ni-Fe-Co-matris för att uppnå två enastående egenskaper:låg och kontrollerbar termisk expansion(kritiskt för delar som måste undvika skevhet vid temperaturfluktuationer) och starkkrypmotstånd för hög-temperatur(motstånd mot gradvis deformation under långvarig-hetta och stress). Dess styrka kommer från en utfällnings-härdningsmekanism-fina, stabila intermetalliska partiklar bildas under värmebehandling för att förstärka mikrostrukturen. Detta gör den idealisk för flyg- och rymdkomponenter (t.ex. gasturbinmotorramar, munstycksledskovlar), kraftgenereringsutrustning och industriella maskiner där både hög-temperaturprestanda och dimensionell precision inte är-förhandlingsbara.
Den kemiska sammansättningen av Incoloy 903 är noggrant kontrollerad för att leverera sin unika kombination av låg termisk expansion och hög-temperaturstyrka. Nedan är de typiska intervallen (i viktprocent, vikt%):
Hårdheten hos Incoloy 903 ärmycket beroende av dess värmebehandlingstillstånd, eftersom värmebehandling direkt reglerar bildningen av förstärkande fällningar. Nedan visas typiska hårdhetsvärden för de tre vanligaste tillstånden, mätta med industristandardskalor- (Rockwell C, HRC; Brinell, HB):
Lösning-Glödgat tillstånd
Hårdhet: ~26 – 30 HRC (eller ~250 – 290 HB)
I detta tillstånd värms legeringen upp till ~1030 – 1060 grader (1885 – 1940 grader F) för att lösa upp befintliga fällningar, släcks sedan snabbt (kyles) för att fånga in legeringselement i en övermättad fast lösning. Detta tillstånd maximerar duktiliteten och bearbetbarheten för tillverkning (t.ex. bearbetning, smide) men erbjuder endast måttlig hårdhet.
Åldrigt skick
Hårdhet: ~38 – 43 HRC (eller ~360 – 410 HB)
Efter lösningsglödgning genomgår legeringen åldrande: upphettning till ~680 – 720 grader (1250 – 1328 grader F) i 8 – 12 timmar, kyls sedan långsamt. Denna process utlöser bildningen av fina Ni₃Nb-fällningar, som fungerar som barriärer mot dislokationsrörelser-drastiskt ökar hårdheten och hög-temperaturstyrkan. Det här är standardvillkoret för slutanvändning av-hög-temperaturkomponenter.
Kallt-arbetat skick
Hårdhet: ~33 – 37 HRC (eller ~310 – 350 HB)
Kallbearbetning (t.ex. valsning, dragning) utan åldring deformerar mikrostrukturen för att öka hårdheten via "arbetshärdning". Detta minskar dock duktiliteten och kan äventyra krypmotståndet vid höga temperaturer. Kall-bearbetad Incoloy 903 används sällan för kritiska hög-temperaturdelar, eftersom det åldrade tillståndet ger överlägsen prestanda.
