インコネルの特徴

インコネルは「スペシャルメタルズ社」が提供するニッケルベースの超合金を指す商標です。インコネルはニッケルを主体に、鉄、クロム、ニオブ、モリブデン、炭素、などを加えた合金です。

インコネルの強みは、
・高強度
・耐熱性
・耐食性
・耐酸化性
・耐クリープ特性
などがあげられ、特に高温下での性能に優れています。

高温下での高い性能の反面、加工において、
・刃物材質との親和性が高い
・熱伝導が悪い
・加工硬化しやすい
などの問題があり、切削加工が困難な金属の代表格としても知られています。

インコネルには、いくつかの規格があり、含有する元素の量によって規格が定められています。「インコネル600」「インコネル625」「インコネル718」「インコネルX750」などが代表的なものとなっています。

インコネルの主な用途

切削加工

インコネルは、高温下での過酷な環境で利用される機会の多い合金です。
・航空機のジェットエンジン
・産業用タービン
・原子力発電所
・火力発電所
・ごみ焼却炉
など、いずれもタービン等の用途で使用されています。

1000℃以上になるガスタービン等では、通常の耐熱合金だけでは長期的な使用に耐えられません。1000℃を超える環境でも安定した性能を発揮するインコネルがしばしば用いられます。

また、車やバイクのマフラー素材としてもインコネルは利用されていますが、他のSUSやチタンのマフラーに比べて価格は非常に高価です。

とはいえ、インコネルを利用したマフラーは、高温下でも優れた耐食性を誇るため、寿命が長いという特徴があります。そのため、高級車やF1マシンには好んで利用されています。

インコネルの切削性

冒頭でもご紹介したように、インコネルは難削材の代表格で、最も切削の難しい金属としても知られています。

切削で特に問題になってくるのが熱伝導の悪さです。インコネルは熱伝導率が低すぎるがゆえに、切削部に熱が溜まってしまいます。溜まった熱が原因で、刃物材質の軟化温度まで達してしまい、切れ刃が塑性変形してしまうのです。

また、工具材質との親和性も高く、高温になってしまうと刃物と溶着していしまうことも珍しくありません。

切削加工

最適な刃物材質も確立されているわけではありませんが、超硬合金のP種やM種、サーメットなどの材質では靭性が低く、摩耗やチッピングしやすい傾向にあります。そのため、現時点で最もおすすめできる刃物材質は、靭性に優れた「超硬合金K種」となります。

インコネルは硬度も高いため、剛性のある機械でないと切削は難しいでしょう。そのため、小型のマシニングセンタだと、機械が剛性負けしてしまう可能性があるので注意が必要です。剛性のある機械で加工するようにしてください。