牌号： Incoloy909
标准：美国材料协会 B 409, ASME SB 409, SB 409，GB /T 14992-2005
对应牌号：GH2909, Pyromet CTX-909，UNS N19909
1.特性及用途
INCOLOY 909合金(UNS N19909)是一种镍铁钴合金，其突出特点是具有恒定的低热膨胀系数，恒定的弹性模量和高强度。该合金通过添加铌和钛而实现的沉淀硬化热处理而增强。低膨胀和高强度的结合使得INCOLOY 909合金特别适用于燃气轮机。低膨胀可以更紧密地控制间隙和公差，以实现更大的功率输出和燃油效率。高强度提高了飞机发动机的强度重量比，从而降低了发动机的重量。出于这些原因，
INCOLOY 909合金用于燃气轮机叶片，壳体，轴和护罩。INCOLOY909合金的性能对火箭发动机推力室、弹簧、蒸汽涡轮螺栓、量块、仪表和玻璃密封应用也很有吸引力。
2.化学分析
3.物理性能
INCOLOY 909合金的一些物理性能值列在表3中。这些值是针对时效硬化材料确定的。根据材料的特定化学成分，曲线温度在所示的范围内变化表4给出了时效硬化材料的热学和电学性能。
INCOLOY 909合金在很宽的温度范围内保持其刚性。如表5所示，从室温到1200°F(650°C)，弹性模量几乎保持恒定。对时效硬化材料进行弹性模量测定，采用动态方法进行测试。
INCOLOY 909合金的成分旨在提供低而恒定的热膨胀系数。该合金的膨胀率约为具有同等强度的其他合金膨胀率的一半。图6比较了INCOLOY 909合金和其他高强度合金的热膨胀情况。INCOLOY 909合金的膨胀系数近似为4.3 x 10°in/in/°F (77 um/m/°C)从室温到拐点(居里温度)。在800°F(425°C)区域的拐点处，合金由铁磁性变为顺磁性，并随着温度的升高显示出更高的膨胀系数。
低膨胀和恒定弹性模量的结合，再加上相对较高的导热性，使INCOLOY 909合金具有很高的热疲劳和热冲击性能
4. Incoloy909热性能
5. 温度对 Incoloy909合金弹性性能的影响
6. INCOLOY 909和其他高强度合金的膨胀系数
7.时效硬化INCOLOY 909的高温拉伸性能。
在时效硬化条件下，incoloy 909在室温下具有较高的机械性能，并在温度达到约1200°F(650°C)时保持其大部分强度。这里报告的所有机械性能都是针对经过标准热处理的材料:溶液处理在1800°F(980°C)/1小时，空气冷却，加上温度硬化在1325°F(720°C)/8小时，炉冷却在100°F(55°C)/小时至1150°F(620°C)/8小时，空气冷却。
表8给出了incoloy 909合金在室温和1200°F(650°C)下的拉伸性能。温度至1400°F(760°C)对拉伸性能的影响如图2所示。直到温度超过1200°F(650°C)时，强度才会出现较大的下降，此时时效硬化开始失去效力。
以前开发的低膨胀高温合金在高温下容易发生晶界氧脆，从而导致缺口条断裂强度差。需要特殊加工或长时间的过时效热处理来缓解这一问题。incoloy 909合金主要通过其硅含量，通过常规加工和热处理达到良好的缺口断裂性能。
incoloy 909合金的典型断裂强度如图10所示。在1000°F(540°C)下进行的缺口棒试验显示出与光滑棒试验获得的强度水平相当。
图11显示了INCOLOY 909合金抗应力加速晶界氧化的性能，对比了INCOLOY 909合金和INCOLOY 903合金的蠕变裂纹扩展速率。试验是在空气中1000°F(540°C)下使用疲劳预裂试样进行的。INCOLOY合金903是另一种低膨胀高温合金，其成分与INCOLOY合金909相似。应力-破裂试验条件对低膨胀高温合金的断裂强度有很大影响。试样在测试过程中的取向尤为重要。
与INCOLOY合金903相比，INCOLOY合金909还提供了改进的低周疲劳强度。缺口(K 2.0)低周疲劳试验在空气中进行，在负载控制下，温度为1000°F(540°C)，速度为20 cpm。结果如图12所示，显示了INCOLOY 909合金缺口LCF强度的极大提高。
INCOLOY 909合金在高温下长时间(1000-h)暴露后的室温力学性能见表9。试验结果表明，暴露期间未形成有害相。
8.时效硬化INCOLOY 909合金的典型拉伸性能
9.时效硬化材料在高温下暴露1000小时后的室温拉伸性能
10.时效硬化 INCOLOY 909的断裂强度。曲线表示平滑钢筋试验。1000°F（540°C）下的符号表示缺口条试验。
11. INCOLOY 909和 903在1000°F（540°C）下的低周疲劳强度。
12. 1000°F（540°C）空气中时效硬化材料的蠕变裂纹扩展速率。
