美標UNS N07718 德標W.Nr.2.4668高溫合金成份分析

概述

Inconel718合金是含鈮、鉬的沉淀硬化型鎳鉻鐵合金，在650℃以下時具有高強度、良好的韌性以及在高低溫環境均具有耐腐蝕性。其狀態可以是固溶處理或沉淀硬化態。

具有以下特性

●易加工性

●在700℃時具有高的抗拉強度、疲勞強度、抗蠕變強度和斷裂強度

●在1000℃時具有高抗氧化性

●在低溫下具有穩定的化學性能

●良好的焊接性能

●低溫工程

●酸性環境

●核工程

應用領域

由于在700℃時具有高溫強度和優秀的耐腐蝕性能、易加工性，

用于汽輪機，液體燃料火箭等各種高要求的場合。



密度

密度ρ=8.24g/cm3

熔化溫度范圍

熔化溫度范圍1260~1320℃

加工和熱處理

Inconel718合金在機械加工領域屬難加工材料。

預熱

工件在加熱之前和加熱過程中都必須進行表面清理，保持表面清潔。

若加熱環境含有硫、磷、鉛或其他低熔點金屬，Inconel718合金將變脆。

雜質來源于做標記的油漆、粉筆、潤滑油、水、燃料等。

燃料的硫含量要低，如液化氣和天然氣的雜質含量要低于0.1%，城市煤氣的硫含量要低于0.25g/m3，石油氣的硫含量低于0.5%是理想的。

加熱的電爐要具有較精確的控溫能力，爐氣必須為中性或弱堿性，應避免爐氣成分在氧化性和還原性中波動。

熱加工

Inconel718合金合適的熱加工溫度為1120-900℃，冷卻方式可以是水淬或其他快速冷卻方式，熱加工后應及時退火以保證得到的性能。

熱加工時材料應加熱到加工溫度的上限，為了保證加工時的塑性，變形量達到20%時的終加工溫度不應低于960℃。

冷加工

冷加工應在固溶處理后進行，Inconel718的加工硬化率大于奧氏體不銹鋼，因此加工設備應作相應調整，并且在冷加工過程中應有中間退火過程。

熱處理

不同的固溶處理和時效處理工藝會得到不同的材料性能。由于γ"相的擴散速率較低，所以通過長時間的時效處理能使Inconel718合金獲得的機械性能。
不含或少含鋁、鈦的高溫合金，一般采用電弧爐或非真空感應爐冶煉。含鋁、鈦高的高溫合金如在大氣中熔煉時，元素燒損不易控制，氣體和夾雜物進入較多，所以應采用真空冶煉。為了進一步降低夾雜物的含量，改善夾雜物的分布狀態和鑄錠的結晶組織，可采用冶煉和二次重熔相結合的雙聯工藝。冶煉的主要手段有電弧爐、真空感應爐和非真空感應爐；重熔的主要手段有真空自耗爐和電渣爐。固溶強化型合金和含鋁、鈦低（鋁和鈦的總量約小于4.5%）的合金錠可采用鍛造開坯；含鋁、鈦高的合金一般要采用擠壓或軋制開坯，然后熱軋成材，有些產品需進一步冷軋或冷拔。直徑較大的合金錠或餅材需用水壓機或快鍛液壓機鍛造。
  合金化程度較高、不易變形的合金，目前廣泛采用精密鑄造成型，例如鑄造渦輪葉片和導向葉片。為了減少或消除鑄造合金中垂直于應力軸的晶界和減少或消除疏松，近年來又發展出定向結晶工藝。這種工藝是在合金凝固過程中使晶粒沿一個結晶方向生長，以得到無橫向晶界的平行柱狀晶。實現定向結晶的首要工藝條件是在液相線和固相線之間建立并保持足夠大的軸向溫度梯度和良好的軸向散熱條件。此外，為了消除全部晶界，還需研究單晶葉片的制造工藝。
  粉末冶金工藝，主要用以生產沉淀強化型和氧化物彌散強化型高溫合金。這種工藝可使一般不能變形的鑄造高溫合金獲得可塑性甚至超塑性。
  綜合處理高溫合金的性能同合金的組織有密切關系，而組織是受金屬熱處理控制的。高溫合金一般需經過熱處理。沉淀強化型合金通常經過固溶處理和時效處理。固溶強化型合金只經過固溶處理。有些合金在時效處理前還要經過一兩次中間處理。固溶處理首先是為了使第二相溶入合金基體，以便在時效處理時使γ、碳化物（鈷基合金）等強化相均勻析出，其次是為了獲得適宜的晶粒度以保證高溫蠕變和持久性能。
  固溶處理溫度一般為1040～1220℃。目前廣泛應用的合金，在時效處理前多經過1050～1100℃中間處理。中間處理的主要作用是在晶界析出碳化物和γ膜以改善晶界狀態，與此同時有的合金還析出一些顆粒較大的γ相與時效處理時析出的細小γ相形成合理搭配。時效處理的目的是使過飽和固溶體均勻析出γ相或碳化物(鈷基合金)以提高高溫強度，時效處理溫度一般為700～1000℃。

打磨

在Inconel718工件焊縫附近的氧化物要比不銹鋼的更難以去除，需要用細砂帶打磨，在硝酸和的混合酸中酸洗之前，也要用砂紙去除氧化物或進行鹽浴預處理。

機加工

Inconel718的機加工需在固溶處理后進行，要考慮到材料的加工硬化性，與奧氏體不銹鋼不同的是， Inconel718適合采用低表面切削速度。

焊接

沉淀硬化型的Inconel718合金很適合于焊接，無焊后開裂傾向。

適焊性、易加工性、高強度是這種材料的幾大優點。

Inconel718適合于電弧焊、等離子焊等。

在焊接前，材料表面要潔凈、無油污、無粉筆記號等，焊縫周圍25mm 范圍內要打磨露出光亮的金屬