Inconel718合金gh4169鎳基高溫合金機(jī)械特性

Inconel® 合金 718

UNS

N07718 W.Nr 2.4668

Inconel®718（合金718）UNS N07718標(biāo)準(zhǔn)：

Inconel 718（鎳718）帶材，線圈，鋁箔，電線，AMS 5596，AMS 5597，ASTM B670，WESTINGHOUSE NFD310021（核），UNE N07718

描述

UNS N07718是一種鎳鉻合金，具有可沉淀硬化的特性，在高溫至1300°F（700°C）的溫度下具有較高的蠕變斷裂強(qiáng)度。合金718的不良時(shí)效硬化響應(yīng)允許退火和焊接，而在加熱和冷卻期間沒(méi)有自發(fā)硬化。與由鋁和鈦硬化的鎳基超級(jí)合金相比，該合金具有優(yōu)異的可焊性。

Inconel 718高溫合金（簡(jiǎn)稱(chēng)IN718）在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用已經(jīng)走過(guò)了半個(gè)世紀(jì)，自從20世紀(jì)60年代初在美國(guó)的INCO Huntington Alloys（現(xiàn)為Special Meatals Co.）被發(fā)明并應(yīng)用于渦輪零部件制造后，IN718已成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)鎳基高溫合金材料。IN718的*合金成分設(shè)計(jì)使其具有良好的綜合性能，即較高的強(qiáng)度、抗蠕變性能和疲勞壽命，尤其是在650℃溫度以下，其力學(xué)性能具有很好的穩(wěn)定性?，F(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)的很多零部件，例如渦輪盤(pán)、葉片、機(jī)閘、軸、定子、封嚴(yán)、支撐件、管路、緊固件等、都采用IN718制成。

在IN718出現(xiàn)之前，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中大量使用不銹鋼材料（例如A286）以及鎳基合金（例如RENE41）。但是，這些合金材料不能滿足不斷提高的發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度和制造成本的要求。其中，可沉淀析出強(qiáng)化相的不銹鋼材料的力學(xué)性能在高溫條件下的穩(wěn)定性較差；而含有大量 γ"強(qiáng)化相的RENE41由于材料本身較低的延展性，在加工熱處理后易產(chǎn)生淬裂，從而使得制造上升，可維修性下降，IN718的出現(xiàn)很好地解決了這些問(wèn)題，并且迅速在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的制造領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，

總結(jié)起來(lái)IN718工業(yè)應(yīng)用快速成長(zhǎng)的原因可以歸結(jié)為幾點(diǎn)：

（1）無(wú)商業(yè)或知識(shí)產(chǎn)權(quán)限制，制造商和材料供應(yīng)商可以大規(guī)模生產(chǎn)和采用基于這一材料的產(chǎn)品；

（2）由于IN718強(qiáng)化相析出較慢，使材料具有很好的可焊性和可鑄性；

（3）IN718在高溫下（650℃以下）具有較高的強(qiáng)度，其良好的延展性使它易于接受各種加工形式。所以,Inconel718以其各方面相當(dāng)平衡的性能以及較低的成本迅速地被各大渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)制造商接受并運(yùn)用到實(shí)際的生產(chǎn)中。可以說(shuō)，Inconel718的出現(xiàn)促進(jìn)了渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)與制造的變革性發(fā)展，在發(fā)動(dòng)機(jī)減重、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和降低制造成本方面起到了重要作用。

整理了，20世紀(jì)60年代，Inconel718先在美國(guó)GE和P&W公司生產(chǎn)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)系列上得到了大規(guī)模的使用，如GE的TF39,LM2500發(fā)動(dòng)機(jī)系列中的壓氣機(jī)葉片、輪盤(pán)，P&W的J58，TF30，F(xiàn)100發(fā)動(dòng)系列中的機(jī)閘等關(guān)鍵零部件。20世紀(jì)70年代。IN718材料開(kāi)始大規(guī)模運(yùn)用到民用發(fā)動(dòng)機(jī)葉上。在所有加工成型的零部件中,IN718一種材料就占了34%，其中大部分以鍛件和鑄件毛胚形式機(jī)加工而成，在P&W的PW4000發(fā)動(dòng)機(jī)上，鎳基合金占發(fā)動(dòng)機(jī)總重的39%，這其中的57%來(lái)自于Inconel718材料，這些數(shù)據(jù)說(shuō)明了IN718材料在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上這種主宰式的應(yīng)用一直延續(xù)到今天。

航空、航天用高溫合金

產(chǎn)品名稱(chēng)：GH2907、 GH4169（IN718）、GH4698、GH2132（A286）、GH6605、GH4742、GH4720Li、GH4738（Waspaloy）、GH2901、GH2706、GH4049、GH4220、GH4141、GH4099、GH4133B、GH3536、GH3128、GH3230、GH4163、GH2909、GH3044、GH1140、GH1035、GH4098、GH6783、GH3625、GH1131、GH4600、GH6159等

產(chǎn)品規(guī)格：軋材、鍛材、板材、鍛件、冷拔材

艦船用高溫合金

產(chǎn)品名稱(chēng)：GH4169、GH4698、GH4742、GH696、GH3039、GH4413、GH4133B、Super alloy80A

產(chǎn)品規(guī)格：軋材、鍛材、板材

能源、電力用高溫合金

產(chǎn)品名稱(chēng)：GH4169、GH2132、Incoloy800、Inconel 600、Inconel X750、N06625、690、UNS N10003、1Cr15Ni36W3Ti、新13號(hào)

產(chǎn)品規(guī)格：軋材、鍛材、板材、鍛件

汽輪機(jī)用高溫（耐蝕）合金

產(chǎn)品名稱(chēng)：R26、GH1016、GH6783、GH4145、GH2136、GH4698、GH742、GH4099、GH4169、GH2706、GH3039、GH3536、GH4080A、GH4738（Waspaloy）、N08120

產(chǎn)品規(guī)格：軋材、鍛材、板材

石油石化用耐蝕合金

產(chǎn)品名稱(chēng)：TDJ-G3、 N06625、N10276、N08367、N08810、N08825、N08028、N08020、N08904、N06601、N08367、NS334、NS336、NS331、Incoloy800系列、Incoloy825、IN718（Inconel718）、Inconel600、Inconel625、Inconel690、F308、MONEL 400、 MONEL K500、FN-2、HastelloyC4、HastelloyC276、HastelloyC2000、HastelloyC59、HastelloyB2、 HastelloyB3

產(chǎn)品規(guī)格：軋材、鍛材、管坯

標(biāo)準(zhǔn)件用高溫合金

產(chǎn)品名稱(chēng)：IN718（Inconel718）、A286、N06625

產(chǎn)品規(guī)格：軋材、鍛材、線材

高溫合金

耐高溫腐蝕產(chǎn)品

應(yīng)用

彈簧、閥門(mén)以及飛機(jī)和陸基渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。

描述

Inconel ® 718 是一種時(shí)效硬化鎳-鉻-鈷（鈮）-鉬合金，具有高強(qiáng)度、耐腐蝕和良好的制造特性。Inconel ® 718 在高溫下具有高拉伸、屈服和蠕變斷裂特性，并且可以在高達(dá) 1200°F (650°C) 的低溫下運(yùn)行。

提供的行業(yè)

石油和天然氣開(kāi)采、核能、航空航天、國(guó)防和汽車(chē)。

名義成分

Ni：50.0 – 55.0

Cr：17.0 – 21.0

Cb (Nb)：4.75 – 5.5

Mo：2.8 – 3.3

Ti：0.65 – 1.15

Fe：平衡

Co：1.0 max

Al：0.2 – 0.8

Mn：5

Si

Cu：0.35 max 0.3 大

物理性質(zhì)

密度： 0.296 磅/英寸3，（8.19 克/厘米3）

彈性模量 (E)：

在 70°F (20°C)：29.0 x 10 3 ksi (200 GPa)

剛性模量 (G)：

在 70°F (20°C)：11.6 x 10 3 ksi (80 GPa)

膨脹系數(shù)：

7.7 µin/in.-°F（70°F 至 600°F）

13.9 µm/m-°C（20°C 至 300°C）

電阻率：  47.5 µΩ.in, (121 µΩ.cm)

熱導(dǎo)率：  79 Btu-in/ft 2 hr-°F，(11.4 W/mK)

適用規(guī)格

線材和棒材： AMS 5662、AMS 5663、AMS 5664、AMS 5832、AMS 5962、ASME SB-637、ASTM B637、AWS A5.14、NACE MR0175 (ISO 15156-3)。

典型的機(jī)械特性——彈簧應(yīng)用

退火

熱處理：  1800°F (980°C)

抗拉強(qiáng)度：  115 – 145 ksi；(790-1000 兆帕)

建議的工作條件： -330°F 至 1200°F（-200°C 至 650 °C）

彈簧回火

抗拉強(qiáng)度：  190 – 220 ksi；(1310 – 1515 兆帕)

建議的工作條件： -330°F 至 1200 °F（-200 °C 至 650 °C ）

彈簧回火 + 老化

熱處理： 彈簧圈后。時(shí)效：1325°F (720 °C ) 8 小時(shí)，爐冷至 1150°F 并保持 18 小時(shí)的總時(shí)效時(shí)間。

抗拉強(qiáng)度：  220 ksi；(1515 兆帕)

建議的工作條件： -330°F 至 1200 °F（-200 °C 至 650 °C ）

Inconel®718（合金718）UNS N07718熱處理能力

兩種熱處理通常用于UNS N07718：在1700-1850°F下進(jìn)行固溶退火，然后快速冷卻，通常在水中，加上在1325°F下沉淀硬化8小時(shí)，爐冷至1150°F，保持在1150° F總時(shí)效時(shí)間為18小時(shí)，然后空冷。溶液在1900 - 1950°F退火，然后快速冷卻，通常在水中，加上1400°F的沉淀硬化10小時(shí)，爐冷至1200°F，在1200°F保持20小時(shí)的總時(shí)效時(shí)間，然后通過(guò)空氣冷卻。

熱處理

UNS N07718可通過(guò)以下方式硬化：冷加工時(shí)效硬化冷加工，然后進(jìn)行時(shí)效硬化