密度と融点に基づいて合金を選択するにはどうすればよいですか?

合金を選択するときは、その密度と融点に注意を払う必要があります。密度によって合金の実際の重量が決まります。融点は合金の限界使用温度を決定します。これらは合金の最も重要な物理的特性です。

 

ただし、超合金の組成が複雑なため、超合金の密度と融点は大きく異なります。この記事ではモネル、インコネル、インコロイ、ハステロイの密度と融点をまとめます。合金を選択する際のより良い参考として使用できます。

 

合金の密度

密度は合金の重量を計算する上で避けては通れない物理量です。材料の重量は、材料の体積に材料の密度を乗じることによって得られます。最も一般的に使用される密度単位は、g/cm3 (メートル法) と lb/in3 (ヤード・ポンド法) です。

 

合金	密度		合金	密度
	ポンド/インチ3	g/cm3		ポンド/インチ3	g/cm3
モネル400	0.318	8.8	インコロイ890	0.287	7.94
モネル401	0.321	8.91	インコロイ903	0.298	8.25
モネル404	0.322	8.91	インコロイ907	0.301	8.33
モネルR-405	0.318	8.8	インコロイ908	0.295	8.17
モネルK-500	0.305	8.44	インコロイ909	0.296	8.19
インコネル600	0.306	8.47	インコロイ925	0.292	8.08
インコネル601	0.293	8.11	インコロイ926	0.29	8.03
インコネル601GC	0.293	8.11	インコロイ945	0.296	8.2
インコネル602CA	0.29	7.93	インコロイ945X	0.296	8.2
インコネル603XL	0.308	8.54	インコロイ MA956	0.262	7.25
インコネル617	0.302	8.36	インコロイA-286	0.287	7.94
インコネル625	0.305	8.44	インコロイ020	0.292	8.08
インコネル625LCF	0.305	8.44	インコロイ028	0.29	8
インコネル686	0.315	8.73	インコロイDS	0.292	8.08
インコネル690	0.296	8.19	インコロイ330	0.292	8.08
インコネル 693	0.28	7.77	インコロイ 25-6HN	0.29	8.02
インコネル 706	0.292	8.08	インコロイ 27-7MO	0.289	8.02
インコネル718	0.296	8.19	ハステロイB	0.334	9.24
インコネル 718SPF	0.297	8.22	ハステロイB-2	0.333	9.22
インコネル725	0.3	8.31	ハステロイB-3	0.333	9.22
インコネル740H	0.291	8.05	ハステロイC-4	0.312	8.64
インコネル X-750	0.299	8.28	ハステロイC-22	0.314	8.69
インコネル 751	0.297	8.22	ハステロイ C-22HS	0.314	8.69
インコネルMA754	0.309	8.55	ハステロイC-276	0.321	8.89
インコネルMA758	0.294	8.14	ハステロイC-2000	0.307	8.5
インコネル 783	0.282	7.81	ハステロイ G-3	0.294	8.14
インコロイ800	0.287	7.94	ハステロイ G-30	0.297	8.22
インコロイ800H	0.287	7.94	ハステロイ G-35	0.297	8.22
インコロイ800HT	0.287	7.94	ハステロイN	0.32	8.86
インコロイ803	0.284	7.86	ハステロイS	0.316	8.75
インコロイ825	0.294	8.14	ハステロイW	0.325	9
インコロイ832	0.28	7.75	ハステロイX	0.297	8.22
インコロイ864	0.29	8.02

 

重量の計算に加えて、密度も材料選択の要素として考慮することができます。一部のアプリケーションでは、コンポーネントを可能な限り軽量にする必要があります。この場合、密度の低い合金を優先する必要があります。

 

合金は温度が異なると密度が異なります。したがって、一般的に密度とは室温での密度を指します。

 

合金の融点

融点とは、温度が上昇したときに合金が固体から液体に変化する温度を指します。このプロセスは溶解とも呼ばれます。融点の単位は、度 (メートル法) と度 F (インチ法) です。

 

合金	融点		合金	融点
	F度	程度		F度	程度
モネル400	2370 ~ 2460	1300 ~ 1350	インコロイ803	2490 ~ 2555	1365 ~ 1400
モネル401	2370 ~ 2460	1300 ~ 1350	インコロイ825	2500 ~ 2550	1370 ~ 1400
モネルR-405	2370 ~ 2460	1300 ~ 1350	インコロイ864	2467-2539	1353-1393
モネルK-500	2400 ~ 2460	1315 ~ 1350	インコロイ890	2388 ~ 2522	1309 ~ 1383
インコネル600	2470 ~ 2575	1354 ~ 1413	インコロイ903	2405 ~ 2539	1318 ~ 1393
インコネル601	2480 ~ 2571	1360 ~ 1411	インコロイ907	2440 ~ 2550	1335 ~ 1400
インコネル601GC	2374 ~ 2494	1301 ~ 1368	インコロイ908	2482 ~ 2571	1361 ~ 1410
インコネル602CA	2444 ~ 2552	1340 ~ 1400	インコロイ909	2540 ~ 2610	1395 ~ 1430
インコネル603XL	2516 ~ 2552	1380 ~ 1400	インコロイ925	2392 ~ 2490	1311 ~ 1366
インコネル617	2430 ~ 2510	1332 ~ 1380	インコロイ926	2410 ~ 2550	1320 ~ 1400
インコネル625	2350 ~ 2460	1290 ~ 1350	インコロイ945	2317 ~ 2510	1270 ~ 1377
インコネル625LCF	2350 ~ 2460	1290 ~ 1350	インコロイ945X	2317 ~ 2510	1270 ~ 1377
インコネル686	2440 ~ 2516	1338 ~ 1380	インコロイ MA956	2700	1480
インコネル690	2450 ~ 2510	1343 ~ 1377	インコロイA-286	2500 ~ 2600	1370 ~ 1430
インコネル 693	2403 ~ 2493	1317 ~ 1367	インコロイDS	2520 ~ 2590	1380 ~ 1420
インコネル 706	2434 ~ 2499	1334 ~ 1371	インコロイ330	2520 ~ 2590	1380 ~ 1420
インコネル718	2300 ~ 2437	1260 ~ 1336	インコロイ 25-6HN	2470 ~ 2560	1354 ~ 1404
インコネル 718SPF	2300 ~ 2437	1260 ~ 1335	ハステロイB-3	2500 ~ 2585	1370 ~ 1418
インコネル725	2320 ~ 2449	1271 ~ 1343	ハステロイC-22	2475 ~ 2550	1357 ~ 1399
インコネル740H	2350 ~ 2484	1288 ~ 1362	ハステロイ C-22HS	2475 ~ 2550	1357 ~ 1399
インコネル X-750	2540 ~ 2600	1393 ~ 1427	ハステロイC-276	2415 ~ 2500	1323 ~ 1371
インコネル 751	2540 ~ 2600	1390 ~ 1430	ハステロイC-2000	2422 ~ 2476	1328 ~ 1358
インコネルMA754	2550	1400	ハステロイ G-35	2430 ~ 2482	1332 ~ 1361
インコネルMA758	2507	1375	ハステロイN	2375 ~ 2550	1300 ~ 1400
インコネル 783	2437 ~ 2565	1336 ~ 1407	ハステロイS	2435 ~ 2516	1335 ~ 1380
インコロイ800	2475 ~ 2525	1357 ~ 1385	ハステロイW	2350 ~ 2510	1290 ~ 1375
インコロイ800H	2475 ~ 2525	1357 ~ 1385	ハステロイX	2300 ~ 2470	1260 ~ 1355
インコロイ800HT	2475 ~ 2525	1357 ~ 1385

 

ほとんどの合金は固体状態で使用されます。合金の融点が低い場合、使用できる温度範囲は狭くなります。もちろん、実際のプロジェクトでは、融点に近い温度で合金が使用されることはほとんどありません。

 

融点が実際には温度範囲であることに気づいたかもしれません。これは、合金が温度上昇中に一度に溶けないためです。合金は一定の温度に達すると溶け始めます。この温度は初期融解温度と呼ばれます。温度が上昇し続けると、合金のより多くの部分が溶けます。ある温度に達するまで、合金は完全に溶解します。この温度は完全融解温度と呼ばれます。

 

実際、合金の融点は圧力が増加すると低下します。したがって、一般的に言う融点は標準大気圧における融点です。

 

合金のキュリー点

キュリー点はキュリー温度とも呼ばれます。これは、材料が磁気的に転移する温度を指します。キュリー点の単位は、度 (メートル法) と度 F (帝国) です。

 

合金	キュリー点		合金	キュリー点
	F度	程度		F度	程度
モネル400	70 ~ 120	21 ~ 49	インコロイ800	-175	-115
インコネル600	-192	-124	インコロイ800H	-175	-115
インコネル601	-320	-196	インコロイ800HT	-175	-115
インコネル625	< -320	-196	インコロイ825	< -320	< -196
インコネル625LCF	< -320	-196	インコロイ903	780 ~ 880	416 ~ 471
インコネル 706	< -109	< -78	インコロイ907	750 ~ 850	400 ~ 455
インコネル718	-170	-112	インコロイ908	539	282
インコネル 718SPF	-170	-113	インコロイ909	750 ~ 850	400 ~ 455
インコネル X-750	-225	-193	インコロイ926	< -22	< -30
インコネル 751	-193	-125

 

 

金属材料は温度が上昇すると磁性を失います。金属が磁性を失う温度がキュリー点です。

 

合金が異なればキュリー点も異なります。合金のキュリー点が室温より低い場合、合金は室温では磁性を持ちません。逆に、合金は室温で磁性を持ちます。

 

一部のプロジェクト (電子アプリケーションなど) では、材料が非磁性であることが要求されます。この場合、キュリー温度が重要な考慮事項になります。