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Inconel718镍基合金
材料牌号:Inconel718镍基合金
美国牌号:NO7718
德国牌号:W.Nr.2.4668/NiCr19Fe19Nb5
法国牌号:Nc19FeNb
Inconel718(N07718)镍基合金梵普概述:
Inconel718合金是以体心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀强化型镍基高温合金,在-253~700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性,能够制造各种形状复杂的零部件,在宇航、核能、石油工业中,在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。
该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感,掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系,可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程,就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。
Inconel718相近牌号:Inconel718(美国),NC19FeNb(法国)。
Inconel718材料的技术标准
Inconel718化学成分:该合金的化学成分分为3类:标准成分、优质成分、高纯成分,见表1-1。优质成分的在标准成分的基础上降碳增铌,从而减少碳化铌的数量,减少疲劳源和增加强化相的数量,提高抗疲劳性能和材料强度。同时减少有害杂质和气体含量。高纯成分是在优质标准基础上降低硫和有害杂质的含量,提高材料纯度和综合性能。
核能应用的Inconel718合金,需控制硼含量(其他元素成分不变),具体含量由供需双方协商确定。当ω(B)≤0.002%时,为与宇航工业用的Inconel718合金加以区别,合金牌号为Inconel718A。
类别 | C | Cr | Ni | Co | Mo | Al | Ti | Fe | ||||||||
标准 | ≤0.08 | 17.0~21.0 | 50.0~55.0 | ≤1.0 | 2.80~3.30 | 0.30~0.70 | 0.75~1.15 | 余 | ||||||||
优质 | 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 | 余 | ||||||||
高纯 | 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 | 余 | ||||||||
类别 | Nb | B | Mg | Mn | Si | P | S | Cu | Ca | |||||||
不大于 | ||||||||||||||||
标准 | 4.75~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | |||||||
优质 | 5.00~5.50 | 0.006 | 0.01 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.015 | 0.30 | 0.01 | |||||||
高纯 | 5.00~5.50 | 0.006 | 0.005 | 0.35 | 0.35 | 0.015 | 0.002 | 0.30 | 0.005 |
Inconel718热处理制度:合金具有不同的热处理制度,以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和数量,从而获得不同级别的力学性能。合金热处理制度分3类:
(1)、(1010~1065)℃±10℃,1h,油冷、空冷或水冷+720℃±5℃,8h,以50℃/h炉冷至620℃±5℃,8h,空冷。经此制度处理的材料晶粒粗化,晶界和晶内均无δ相,存在缺口敏感性,但对提高冲击性能和抵抗低温氢脆有利。
(2)、(950~980)℃±10℃,1h,油冷、空冷或水冷+720℃±5℃,8h,以50℃/h炉冷至620℃±5℃,8h,空冷。
经此制度处理的材料有δ相,有利于消除缺口敏感性,是最常用的热处理制度,也称为标准热处理制度。
(3)、720℃±5℃,8h,以50℃/h炉冷至620℃±5℃,8h,空冷。
经此制度处理后,材料中的δ相较少,能提高材料的强度和冲击性能。该制度也称为直接时效热处理制度。
Inconel718品种规格和梵普供应状态:可以供应模锻件(盘、整体锻件)、饼、环、棒(锻棒、轧棒、冷拉棒)、板、丝、带、管、不同形状和尺寸的紧固件、弹性元件等、交货状态由供需双方商定。丝材以商定的交货状态成盘状交货。
Inconel718熔炼和梵普铸造工艺:合金的冶炼工艺分为3类:真空感应加电渣重熔;真空感应加真空电弧重熔;真空感应加电渣重熔加真空电弧重熔。可根据零件的使用要求,选择所需的冶炼工艺,满足应用要求。
Inconel718应用概况与特殊要求:制造航空和航天发动机中的各种静止件和转动件,如盘、环件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件等和焊接结构件;制造核能工业应用的各种弹性元件和格架;制造石油和化工领域应用的零件及其他零件。
近年来,在对该合金研究不断深化和对该合金应用不断扩大的基础上,为提高质量和降低成本,发展了很多新工艺:真空电弧重熔是采用氦气冷却工艺,有效减轻铌偏析;采用喷射成型工艺,生产环件,降低生产成本和缩短生产周期;采用超塑成型工艺,扩大产品的生产范围。
Inconel718线膨胀系数见表
θ/℃ | 20~100 | 20~200 | 20~300 | 20~400 | 20~500 | 20~600 | 20~700 | 20~800 | 20~900 | 20~1000 |
α/10-6℃-1 | 11.8 | 13 | 13.5 | 14.1 | 14.4 | 14.8 | 15.4 | 17 | 18.4 | 18.7 |
Inconel 718物理性能:
密度 g/cm3 |
熔点 ℃ |
热导率 λ/(W/m•℃) |
比热容 J/kg•℃ |
弹性模量 GPa |
剪切模量 GPa |
电阻率 μΩ•m |
泊松比 |
线膨胀系数 a/10-6℃-1 |
8.24 |
1260 1320 |
14.7(100℃) | 435 | 199.9 | 77.2 | 1.15 | 0.3 |
11.8(20~100℃) |
Inconel 718力学性能:(在20℃检测机械性能的最小值)
热处理方式 | 抗拉强度σb/MPa | 屈服强度σp0.2/MPa | 延伸率σ5 /% | 布氏硬度 HBS |
固溶处理 | 965 | 550 | 30 | ≥363 |
Inconel 718梵普生产执行标准:
标准 | 棒材 | 锻件 | 板(带)材 | 丝材 | 管材 |
美国材料与试验协会 |
ASTM B637 | ASTM B637 |
ASTM B670 ASTM B906 |
- | - |
美国航空航天材料技术规范 |
AMS 5662 AMS 5663 AMS 5664 |
AMS 5662 AMS 5663 AMS 5664 |
AMS 5596 AMS 5597 |
AMS 5832 |
AMS 5589 AMS 5590 |
美国机械工程师协会 | ASME SB637 | ASME SB637 | - | - | - |
Inconel718的主要特性及应用领域:
1、主要特性:
(1)、易加工性。
(2)、在700℃时具有高的抗拉强度、疲劳强度、抗蠕变强度和断裂强度。
(3)、在1000℃时具有高抗氧化性。
(4)、在低温下具有稳定的化学性能。
(5)、良好的焊接性能。
2、Inconel718应用领域:由于在700℃时具有高温强度和优秀的耐腐蚀性能、易加工性,可广泛应用于各种高要求的场合。
(1)、汽轮机。
(2)、液体燃料火箭。
(3)、低温工程。
(4)、酸性环境。
(5)、核工程。
Inconel718的品种规格与梵普供应状态:
1、品种分类:可生产各种规格的Inconel718无缝管、Inconel718钢板、Inconel718圆钢、Inconel718锻件、Inconel718法兰、Inconel718圆环、Inconel718焊管、Inconel718钢带、Inconel718丝材及配套焊材。
2、交货状态:无缝管:固溶+酸白,长度可定尺;板材:固溶、酸洗、切边;焊管:固溶酸白+RT%探伤,锻件:退火+车光;棒材以锻轧状态、表面磨光或车光;带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。
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