高温合金は、鉄、ニッケル、コバルトをベースとした金属材料の一種で、600 度を超える温度および特定の応力下で長期間動作できます。これらは、高温強度、優れた耐酸化性および高温腐食耐性、良好な疲労性能、および破壊靱性の組み合わせを示します。これらの材料は、ヨーロッパおよび米国では超合金として知られています。これらは通常、高温 (600 ~ 1200 度) および複雑な応力条件で長期間動作するコンポーネントに使用されます。
ニッケル基合金は現在最も広く使用されている高温合金であり、主に高温環境、強酸または強塩基、および強酸化環境で使用されます。その開発と使用は 1930 年代後半に始まり、ジェット航空機の出現により、高温合金の性能に対する要求が高まりました。
性能によって次のように分類されます。
ニッケル基耐食合金:主な合金元素は銅、クロム、モリブデンです。これらは優れた全体的な特性を備え、さまざまな酸腐食や応力腐食に対して耐性があります。主なニッケル基耐食合金には、ニッケル銅(Ni-Cu)合金(モネル)、ニッケルクロム(Ni-Cr)合金(インコロイ、インコネルシリーズなどのニッケル基耐熱合金)、ニッケルモリブデン(Ni-Mo)合金(ハステロイBシリーズ)、ニッケルクロムモリブデン(Ni-Cr-Mo)合金などがあります。 (主にハステロイCシリーズ)。純ニッケルもニッケル基耐食合金の代表的なものです。
ニッケルベースの耐摩耗合金:主な合金元素はクロム、モリブデン、タングステンで、少量のニオブ、タンタル、インジウムが含まれています。耐摩耗性に加え、耐酸化性、耐食性、溶接性にも優れています。
ニッケルベースの精密合金:これらには、ニッケルベースの軟磁性合金、ニッケルベースの精密抵抗合金、およびニッケルベースの電熱合金が含まれます。最も一般的に使用される軟磁性合金はパーマロイで、約 80% のニッケルが含まれています。最大透磁率と初透磁率が高く、保磁力が低いため、エレクトロニクス業界の重要な中核材料となっています。ニッケルベースの精密抵抗合金は、主にクロム、アルミニウム、銅で構成されており、高い抵抗率、低い抵抗温度係数、優れた耐食性を備えているため、抵抗器に最適です。ニッケル基電熱合金は、20%のクロムを含むニッケル合金です。優れた耐酸化性と耐腐食性を示し、1000 度から 1100 度の温度で長期間使用できます。
ニッケルベースの形状記憶合金:50% チタン (at%) を含むニッケル合金は 70 度の回復温度を持ち、優れた形状記憶特性を示します。ニッケルとチタンの比率をわずかに変えることで、回収温度を30度から100度の範囲で調整できます。
