インコネル加工の基礎【インコネル切削加工】

2024.08.19

インコネル（Inconel®）は超高温での強度・耐食性に特化したニッケル合金です。ニッケルを主体に炭素、鉄、クロム等が添加されています。一般的な金属に比べて高温環境での強度低下が起こりにくく、約700℃まで強度が低下しないものもあります。金属加工においては難削材に分類され、切削加工の難易度は高いです。

インコネルの特徴

インコネルは高温下でも高い強度を維持することができます。耐熱性と耐食性を特に高めたニッケル合金で、主に高温域と腐食環境での使用に適しています。高温での強度が高く熱伝導性が低いため、切削加工の難易度が非常に高い金属です。

耐熱性が高い

インコネルは約700℃の高温環境で使用しても強度の低下がしにくい合金です。耐熱性の高い金属の代表であるステンレス鋼が強度維持する温度が500℃程度であり、それよりも優れた耐熱性です。また、一般的に金属は高温環境下で強度が低下します。インコネルはこの傾向が他の金属材料と比べて小さいため、超耐熱合金として特殊な環境に利用されています。そのため、航空宇宙産業・プラント産業など高温となる箇所での使用に適した材質です。

耐食性が高い

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。

切削加工が難しい

インコネルは切削加工が難しい、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です。

インコネルの種類

インコネル600

特徴

高温での耐酸化性に優れ、Clイオンによる応力腐食割れ感受性が極めて低く、多くの酸化性、還元性双方の有機酸に耐性があります。アルカリに対しても優れた耐食性を持ち、アンモニアに対しては完全な耐食性があります。

用途

水処理装置、工業炉、航空機排気系、蒸発器材、アンモニア、プラント、電子部品

インコネル625

特徴

孔食、隙間腐食、粒間腐食に対して非常に優れた耐性があります。また、高温環境下で高い疲労強度があります。

用途

原子力廃液処理装置、超臨界水装置、海水用部品、公害防止設備

インコネル718

特徴

焼鈍した状態での製造加工特性が良く、引張強度、疲労強度、クリープ破断強度が優れています。700°Cまでの高温において強度が高く、1000°Cの温度までの耐酸化性が高いです。極低温環境における優れた機械的特性低温、高温下の優れた耐腐食性、応力腐食割れおよび孔食に対する耐性が優れており、アーク溶接および抵抗溶接プロセスによる溶接後に割れる心配がありません。