Incoloy 903 is eennikkel-ijzer-kobalt (Ni-Fe-Co) precipitatie-hardende superlegeringspeciaal ontworpen voor structurele toepassingen bij hoge- temperaturen die uitzonderlijke dimensionale stabiliteit vereisen. Het behoort tot de Incoloy-legeringsfamilie, die bekend staat om het balanceren van hittebestendigheid, mechanische sterkte en verwerkbaarheid. In tegenstelling tot veel superlegeringen waarbij het nikkelgehalte prioriteit krijgt, gebruikt Incoloy 903 een op maat gemaakte Ni-Fe-Co-matrix om twee opvallende eigenschappen te bereiken:lage en controleerbare thermische uitzetting(cruciaal voor onderdelen die kromtrekken onder temperatuurschommelingen moeten voorkomen) en sterkkruipweerstand bij hoge-temperaturen(weerstand tegen geleidelijke vervorming onder langdurige hitte en spanning-). De kracht komt van een precipitatie-hardingsmechanisme-fijne, stabiele intermetallische deeltjes die tijdens de warmtebehandeling worden gevormd om de microstructuur te versterken. Dit maakt het ideaal voor lucht- en ruimtevaartcomponenten (bijvoorbeeld gasturbinemotorframes, spuitmondleischoepen), apparatuur voor energieopwekking en industriële machines waarbij zowel prestaties bij hoge- temperaturen als dimensionale precisie niet-onderhandelbaar zijn.
De chemische samenstelling van Incoloy 903 wordt streng gecontroleerd om de unieke combinatie van lage thermische uitzetting en hoge- temperatuursterkte te leveren. Hieronder staan de typische bereiken (in gewichtspercentage, gew.%):
De hardheid van Incoloy 903 issterk afhankelijk van de staat van de warmtebehandeling, omdat warmtebehandeling direct de vorming van versterkende neerslagen reguleert. Hieronder vindt u typische hardheidswaarden voor de drie meest voorkomende omstandigheden, gemeten met behulp van industriële-standaardschalen (Rockwell C, HRC; Brinell, HB):
Oplossing-Gegloeide toestand
Hardheid: ~26 – 30 HRC (of ~250 – 290 HB)
In deze toestand wordt de legering verwarmd tot ~1030 – 1060 graden (1885 – 1940 graden F) om bestaande neerslagen op te lossen, en vervolgens snel afgeschrikt (afgekoeld) om legeringselementen in een oververzadigde vaste oplossing op te vangen. Deze toestand maximaliseert de ductiliteit en verwerkbaarheid voor fabricage (bijvoorbeeld machinaal bewerken, smeden), maar biedt slechts een matige hardheid.
Verouderde staat
Hardheid: ~38 – 43 HRC (of ~360 – 410 HB)
Na oplossingsgloeien ondergaat de legering veroudering: verwarming tot ~680 – 720 graden (1250 – 1328 graden F) gedurende 8 – 12 uur, en daarna langzaam afkoelen. Dit proces veroorzaakt de vorming van fijne Ni₃Nb-precipitaten, die fungeren als barrières voor dislocatiebewegingen, waardoor de hardheid en sterkte bij hoge temperaturen drastisch toenemen. Dit is de standaardvoorwaarde voor componenten voor eind-gebruik op hoge- temperatuur.
Koude-werkconditie
Hardheid: ~33 – 37 HRC (of ~310 – 350 HB)
Koud bewerken (bijv. walsen, trekken) zonder veroudering vervormt de microstructuur om de hardheid te vergroten via "werkverharding". Dit vermindert echter de ductiliteit en kan de kruipweerstand bij hoge temperaturen in gevaar brengen. Koud-bewerkt Incoloy 903 wordt zelden gebruikt voor onderdelen met een kritische hoge- temperatuur, omdat de verouderde toestand superieure prestaties levert.
