Το Incoloy 903 είναι ανικέλιο-σίδηρος-κοβάλτιο (Ni-Fe-Co) κατακρήμνιση-σκληρυντικό υπερκράμαειδικά σχεδιασμένο για δομικές εφαρμογές υψηλών-θερμοκρασιών που απαιτούν εξαιρετική σταθερότητα διαστάσεων. Ανήκει στην οικογένεια κραμάτων Incoloy, η οποία είναι γνωστή για την εξισορρόπηση της αντοχής στη θερμότητα, της μηχανικής αντοχής και της δυνατότητας επεξεργασίας. Σε αντίθεση με πολλά υπερκράματα που δίνουν προτεραιότητα στην περιεκτικότητα σε νικέλιο, το Incoloy 903 χρησιμοποιεί μια προσαρμοσμένη μήτρα Ni-Fe{-Co για να επιτύχει δύο ξεχωριστές ιδιότητες:χαμηλή και ελεγχόμενη θερμική διαστολή(κρίσιμο για εξαρτήματα που πρέπει να αποφεύγουν τη στρέβλωση υπό διακυμάνσεις θερμοκρασίας) και ισχυρόαντίσταση ερπυσμού σε υψηλή-θερμοκρασία(αντοχή στη σταδιακή παραμόρφωση υπό μακροχρόνια θερμότητα και καταπόνηση). Η δύναμή του προέρχεται από έναν-μηχανισμό σκλήρυνσης με καθίζηση-λεπτά, σταθερά διαμεταλλικά σωματίδια σχηματίζονται κατά τη θερμική επεξεργασία για την ενίσχυση της μικροδομής. Αυτό το καθιστά ιδανικό για εξαρτήματα αεροδιαστημικής (π.χ. πλαίσια κινητήρων αεριοστροβίλου, πτερύγια οδηγών ακροφυσίων), εξοπλισμό παραγωγής ενέργειας και βιομηχανικά μηχανήματα όπου τόσο η απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες όσο και η ακρίβεια διαστάσεων δεν είναι-διαπραγματεύσιμες.
Η χημική σύνθεση του Incoloy 903 ελέγχεται αυστηρά για να προσφέρει τον μοναδικό συνδυασμό χαμηλής θερμικής διαστολής και υψηλής- αντοχής σε θερμοκρασία. Ακολουθούν τα τυπικά εύρη (κατά ποσοστό βάρους, wt%):
Η σκληρότητα του Incoloy 903 είναιεξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την κατάσταση θερμικής επεξεργασίας του, καθώς η θερμική επεξεργασία ρυθμίζει άμεσα τον σχηματισμό ενισχυτικών ιζημάτων. Ακολουθούν τυπικές τιμές σκληρότητας για τις τρεις πιο συνηθισμένες συνθήκες του, που μετρώνται με τη χρήση βιομηχανικών-τυπικών ζυγαριών (Rockwell C, HRC, Brinell, HB):
Λύση-Ανόπτηση
Σκληρότητα: ~26 – 30 HRC (ή ~250 – 290 HB)
Σε αυτή την κατάσταση, το κράμα θερμαίνεται στους ~ 1030 – 1060 βαθμούς (1885 – 1940 βαθμοί F) για να διαλυθούν τα υπάρχοντα ιζήματα, και στη συνέχεια σβήνεται γρήγορα (ψύχεται) για να παγιδευτεί τα στοιχεία κράματος σε ένα υπερκορεσμένο στερεό διάλυμα. Αυτή η κατάσταση μεγιστοποιεί την ολκιμότητα και την εργασιμότητα για την κατασκευή (π.χ. μηχανική κατεργασία, σφυρηλάτηση) αλλά προσφέρει μόνο μέτρια σκληρότητα.
Κατάσταση Ηλικίας
Σκληρότητα: ~38 – 43 HRC (ή ~360 – 410 HB)
Μετά την ανόπτηση του διαλύματος, το κράμα υφίσταται γήρανση: θερμαίνεται στους ~680 – 720 βαθμούς (1250 – 1328 βαθμοί F) για 8 – 12 ώρες και μετά ψύχεται αργά. Αυτή η διαδικασία πυροδοτεί τον σχηματισμό λεπτών ιζημάτων Ni3Nb, τα οποία λειτουργούν ως εμπόδια στην κίνηση της εξάρθρωσης-δραστικά αυξάνοντας τη σκληρότητα και την αντοχή σε υψηλή- θερμοκρασία. Αυτή είναι η τυπική συνθήκη για τελική{10}}χρήση στοιχείων υψηλής- θερμοκρασίας.
Ψυχρή-Κατάσταση λειτουργίας
Σκληρότητα: ~33 – 37 HRC (ή ~310 – 350 HB)
Η ψυχρή επεξεργασία (π.χ. έλαση, έλξη) χωρίς γήρανση παραμορφώνει τη μικροδομή για να αυξήσει τη σκληρότητα μέσω της «σκλήρυνσης εργασίας». Ωστόσο, αυτό μειώνει την ολκιμότητα και μπορεί να θέσει σε κίνδυνο την αντίσταση ερπυσμού σε υψηλές θερμοκρασίες. Το κρύο-επεξεργασμένο Incoloy 903 σπάνια χρησιμοποιείται για κρίσιμα εξαρτήματα υψηλής{{6} θερμοκρασίας, καθώς η παλαιωμένη κατάσταση προσφέρει ανώτερη απόδοση.
