ヘインズ282対インコネル718：材料特性と用途の比較

ヘインズ282とインコネル718は、どちらも航空宇宙、発電、高温用途で広く使用されている高性能ニッケル基合金である。両者には、優れた耐食性や高温での強度などの共通点がありますが、機械的特性、熱安定性、加工特性などの点で大きな違いがあります。この記事では、エンジニアや設計者が十分な情報に基づいた材料選択の決定を下すのに役立つ、ヘインズ282とインコネル718の詳細な比較を提供します。.

化学組成

ヘインズ282は、主にニッケル(～55%)、クロム(～19%)、コバルト(～8%)、モリブデン(～2.5%)からなり、アルミニウム、チタン、鉄が少量添加されている。対照的に、インコネル718は、ニッケル（50-55%）、クロム（17-21%）、鉄（バランス）、ニオブ（4.75-5.5%）、モリブデン（2.8-3.3%）、および少量のチタンとアルミニウムで構成されている。ヘインズ282のコバルト含有量が高いほど高温強度と耐酸化性が向上し、インコネル718のニオブは析出強化をもたらす。.

機械的特性

どちらの合金も優れた機械的強度を示すが、違いは存在する：

• 引張強さ： インコネル718は通常1,240～1,515MPaであるが、ヘインズ282は室温で約1,200～1,400MPaを達成し、650℃以上の温度で優れた強度を保持する。.
• 降伏強度： インコネル718：1,035～1,240MPa、ヘインズ282：850～1,100MPa。.
• 伸び： ヘインズ282は、インコネル718(12-20%)に比べ、若干高い延性(15-25%)を示すため、複雑な形状の成形が容易である。.
• 硬度： 両合金の硬度は同程度で、時効状態ではインコネル718の方がわずかに硬い。.

熱特性

ヘインズ282は、耐高温クリープ性と安定性のために設計されている：

• 動作温度： ヘインズ282は、インコネル718と同様に700～750℃まで効果的に使用できる。.
• 融点： ヘインズ282：～1,345～1,370℃、インコネル718：～1,360～1,370℃。.
• 熱膨張： Haynes 282: 13.0 × 10-⁶ /°C; Inconel 718: 13.0 × 10-⁶ /°C, 熱サイクル下でも同様の膨張挙動を示しています。.
• 熱伝導率： インコネル718（～11W/m・K）に比べ、ヘインズ282（～12W/m・K）はやや高く、部品によっては熱勾配を低減できる。.

耐食性と耐酸化性

どちらの合金も高温での酸化や腐食に耐える。インコネル718は塩化物に起因する応力腐食割れに特に強く、ヘインズ282はコバルトとアルミニウムを含有し、安定した保護酸化膜を形成するため、空気や燃焼環境において優れた耐酸化性を示します。.

加工と溶接性

ヘインズ282は、優れた溶接性と加工中の割れ傾向の低さで知られる。溶接後に大がかりな熱処理を施すことな く、複雑な形状に容易に成形できる。インコネル718は溶接可能ではあるが、熱間 割れを回避し強度を保持するためには、入 熱と溶接後の時効を注意深く管理する必要があ り、加工がより難しくなる。.

用途

どちらの合金も過酷な環境で使用されるが、焦点は若干異なる：

• ヘインズ282ガスタービンエンジン部品、燃焼器ライナー、長期耐高温クリープ性を必要とする航空宇宙構造部品。.
• インコネル718: ジェットエンジン部品、ロケットモーターケース、タービンブレード、高強度と耐食性が重要な化学処理装置。.

関連する質問

ヘインズ282とインコネル718、どちらが強い？ インコネル718は一般に室温での引張強さと降伏強さが高いが、ヘインズ282は超高温でも強さを維持する。.

どちらの合金が溶接しやすいですか？ ヘインズ282は、溶接が容易で割れのリスクが低いのに対し、インコネル718は溶接後の熱処理に注意が必要である。.

ヘインズ282はインコネル718の代わりになるのか？ 用途による：ヘインズ282は高温クリープと耐酸化性に優れ、インコネル718は高温での最大強度と耐食性が要求される用途に最適である。.