Incoloy 903 è unsuperlega indurente per precipitazione-nichel-ferro-cobalto (Ni-Fe-Co)progettato specificatamente per applicazioni strutturali ad alta-temperatura che richiedono un'eccezionale stabilità dimensionale. Appartiene alla famiglia delle leghe Incoloy, rinomata per il suo equilibrio tra resistenza al calore, resistenza meccanica e lavorabilità. A differenza di molte superleghe che danno priorità al contenuto di nichel, Incoloy 903 utilizza una matrice Ni-Fe-Co su misura per ottenere due proprietà straordinarie:dilatazione termica bassa e controllabile(fondamentale per le parti che devono evitare deformazioni in caso di sbalzi di temperatura) e resistenteresistenza allo scorrimento termico alle alte-temperature(resistenza alla deformazione graduale sotto-calore e stress a lungo termine). La sua forza deriva da un-meccanismo di indurimento tramite precipitazione-particelle intermetalliche fini e stabili che si formano durante il trattamento termico per rinforzare la microstruttura. Ciò lo rende ideale per componenti aerospaziali (ad es. telai di motori a turbina a gas, alette guida ugelli), apparecchiature per la produzione di energia e macchinari industriali dove sia le prestazioni alle alte-temperature che la precisione dimensionale non sono-negoziabili.
La composizione chimica di Incoloy 903 è strettamente controllata per offrire la sua combinazione unica di bassa espansione termica e resistenza alle alte-temperature. Di seguito sono riportati gli intervalli tipici (in percentuale in peso, in peso%):
La durezza di Incoloy 903 èfortemente dipendente dal suo stato di trattamento termico, poiché il trattamento termico regola direttamente la formazione di precipitati rinforzanti. Di seguito sono riportati i valori di durezza tipici per le tre condizioni più comuni, misurati utilizzando scale standard di settore-(Rockwell C, HRC; Brinell, HB):
Soluzione-Condizione ricotta
Durezza: ~26 – 30 HRC (o ~250 – 290 HB)
In questo stato, la lega viene riscaldata a ~1030 – 1060 gradi (1885 – 1940 gradi F) per dissolvere i precipitati esistenti, quindi raffreddata rapidamente per intrappolare gli elementi leganti in una soluzione solida sovrasatura. Questa condizione massimizza la duttilità e la lavorabilità per la fabbricazione (ad esempio, lavorazione meccanica, forgiatura) ma offre solo una durezza moderata.
Condizione invecchiata
Durezza: ~38 – 43 HRC (o ~360 – 410 HB)
Dopo la solubilizzazione, la lega subisce invecchiamento: riscaldamento a ~680 – 720 gradi (1250 – 1328 gradi F) per 8 – 12 ore, quindi raffreddamento lentamente. Questo processo innesca la formazione di fini precipitati di Ni₃Nb, che agiscono come barriere al movimento delle dislocazioni-aumentando drasticamente la durezza e la resistenza alle alte-temperature. Questa è la condizione standard per i componenti ad-uso finale ad alta-temperatura.
Condizioni di lavorazione-a freddo
Durezza: ~33 – 37 HRC (o ~310 – 350 HB)
La lavorazione a freddo (ad esempio laminazione, trafilatura) senza invecchiamento deforma la microstruttura per aumentare la durezza tramite "incrudimento". Tuttavia, ciò riduce la duttilità e può compromettere la resistenza al creep alle alte temperature. L'Incoloy 903 lavorato a freddo-viene utilizzato raramente per parti critiche ad alta-temperatura, poiché la condizione invecchiata offre prestazioni superiori.
