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Inconel718鎳合金性能及應用范圍

點擊次數:3385更新時間:2013-12-06

Inconel718鎳合金性能及應用范圍

Inconel718 概述

   隆繼 Inconel718合金是以體心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀強化的鎳基高溫合金,在-253~700℃溫度范圍內具有良好的綜合性能,650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的*,并具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能,以及良好的加工性能、焊接性能和長期組織穩定性,能夠制造各種形狀復雜的零部件,在宇航、核能、石油工業中,在上述溫度范圍內獲得了極為廣泛的應用。

    上海隆繼確認該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別敏感,掌握合金中相析出和溶解規律及組織與工藝、性能間的相互關系,可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規程,就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的各種零件。供應的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環件、板、帶、絲、管等。可制成盤、環、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結構件、機匣等零部件在航空上長期使用。   

1.1 Inconel718 材料牌號  Inconel 718

1.2 Inconel718 相近牌號  Inconel718、UNS NO7718(美國),NC19FeNb(法國)、GH4169、GH169(中國)NiCr19Fe19Nb5Mo3、W.Nr.24668(德國)

1.3 Inconel718 材料的技術標準

ASTM B637 高溫用沉淀硬化鎳合金棒材、鍛件和鍛坯標準

ASTM B670 高溫用沉淀硬化鎳合金中厚板、薄板及帶材標準

1.4 Inconel718 化學成分  該合金的化學成分分為3類:標準成分、成分、高純成分,見表1-1。成分的在標準成分的基礎上降碳增鈮,從而減少碳化鈮的數量,減少疲勞源和增加強化相的數量,提高抗疲勞性能和材料強度。同時減少有害雜質和氣體含量。高純成分是在標準基礎上降低硫和有害雜質的含量,提高材料純度和綜合性能。

核能應用的Inconel718合金,需控制硼含量(其他元素成分不變),具體含量由供需雙方協商確定。當ω(B)≤0.002%時,為與宇航工業用的Inconel 718合金加以區別,合號為Inconel718A。

   表1-1[1]                                        %

類別

C

 Cr

 Ni

 Co

 Mo

Al

 Ti

 Fe

標準

≤0.08

17.0~21.0

50.0~55.0

≤1.0

2.80~3.30

0.30~0.70

0.75~1.15

0.02~0.06

17.0~21.0

50.0~55.0

≤1.0

2.80~3.30

0.30~0.70

0.75~1.15

高純

0.02~0.06

17.0~21.0

50.0~55.0

≤1.0

2.80~3.30

0.30~0.70

0.75~1.15

類別

Nb

B

Mg

 Mn

Si

P

S

 Cu

Ca

不大于

標準

4.75~5.50

0.006

0.01

0.35

0.35

0.015

0.015

0.30

0.01

5.00~5.50

0.006

 0.01

0.35

0.35

0.015

0.015

0.30

0.01

高純

5.00~5.50

0.006

0.005

0.35

0.35

0.015

0.002

0.30

0.005

續表1-1                                        %

類別

Bi

Sn

Pb

Ag

 Se

Te

Tl

N

 O

不大于

標準

---

---

0.0005

---

0.0003

---

---

---

---

0.001

0.005

0.001

0.001

0.0003

---

---

0.01

0.01

高純

0.00003

0.005

0.001

0.001

0.0003

0.00005

0.0001

0.01

0.005

                                    

1.5 Inconel718 熱處理制度 合金具有不同的熱處理制度,以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和數量,從而獲得不同級別的力學性能。合金熱處理制度分3類:

Ⅰ:(1010~1065)℃±10℃,1h,油冷、空冷或水冷+720℃±5℃,8h,以50℃/h 爐冷至620℃±5℃,8h,空冷。

    經此制度處理的材料晶粒粗化,晶界和晶內均無δ相,存在缺口敏感性,但對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。

Ⅱ:(950~980)℃±10℃,1h,油冷、空冷或水冷+720℃±5℃,8h,以50℃/h 爐冷至620℃±5℃,8h,空冷。

經此制度處理的材料有δ相,有利于消除缺口敏感性,是zui常用的熱處理制度,也稱為標準熱處理制度。

Ⅲ:720℃±5℃,8h,以50℃/h爐冷至620℃±5℃,8h,空冷。

    經此制度處理后,材料中的δ相較少,能提高材料的強度和沖擊性能。該制度也稱為直接時效熱處理制度。

1.6 Inconel718 品種規格和供應狀態 可以供應模鍛件(盤、整體鍛件)、餅、環、棒(鍛棒、軋棒、冷拉棒)、板、絲、帶、管、不同形狀和尺寸的緊固件、彈性元件等、交貨狀態由供需雙方商定。絲材以商定的交貨狀態成盤狀交貨。

1.7 Inconel718 熔煉和鑄造工藝 合金的冶煉工藝分為3類:真空感應加電渣重熔;真空感應加真空電弧重熔;真空感應加電渣重熔加真空電弧重熔。可根據零件的使用要求,選擇所需的冶煉工藝,滿足應用要求。

1.8 Inconel718 應用概況與特殊要求 制造航空和航天發動機中的各種靜止件和轉動件,如盤、環件、機匣、軸、葉片、緊固件、彈性元件、燃氣導管、密封元件等和焊接結構件;制造核能工業應用的各種彈性元件和格架;制造石油和化工領域應用的零件及其他零件。

 近年來,在對該合金研究不斷深化和對該合金應用不斷擴大的基礎上,為提高質量和降低成本,發展了很多新工藝:真空電弧重熔是采用氦氣冷卻工藝,有效減輕鈮偏析;采用噴射成型工藝,生產環件,降低生產成本和縮短生產周期;采用超塑成型工藝,擴大產品的生產范圍。

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