美标UNS N07718 德标W.Nr.2.4668高温合金成份分析

概述

Inconel718合金是含铌、钼的沉淀硬化型镍铬铁合金，在650℃以下时具有高强度、良好的韧性以及在高低温环境均具有耐腐蚀性。其状态可以是固溶处理或沉淀硬化态。

具有以下特性

●易加工性

●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

●在1000℃时具有高抗氧化性

●在低温下具有稳定的化学性能

●良好的焊接性能

●低温工程

●酸性环境

●核工程

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，

用于汽轮机，液体燃料火箭等各种高要求的场合。



密度

密度ρ=8.24g/cm3

熔化温度范围

熔化温度范围1260~1320℃

加工和热处理

Inconel718合金在机械加工领域属难加工材料。

预热

工件在加热之前和加热过程中都必须进行表面清理，保持表面清洁。

若加热环境含有硫、磷、铅或其他低熔点金属，Inconel718合金将变脆。

杂质来源于做标记的油漆、粉笔、润滑油、水、燃料等。

燃料的硫含量要低，如液化气和天然气的杂质含量要低于0.1%，城市煤气的硫含量要低于0.25g/m3，石油气的硫含量低于0.5%是理想的。

加热的电炉要具有较精确的控温能力，炉气必须为中性或弱碱性，应避免炉气成分在氧化性和还原性中波动。

热加工

Inconel718合金合适的热加工温度为1120-900℃，冷却方式可以是水淬或其他快速冷却方式，热加工后应及时退火以保证得到的性能。

热加工时材料应加热到加工温度的上限，为了保证加工时的塑性，变形量达到20%时的终加工温度不应低于960℃。

冷加工

冷加工应在固溶处理后进行，Inconel718的加工硬化率大于奥氏体不锈钢，因此加工设备应作相应调整，并且在冷加工过程中应有中间退火过程。

热处理

不同的固溶处理和时效处理工艺会得到不同的材料性能。由于γ"相的扩散速率较低，所以通过长时间的时效处理能使Inconel718合金获得的机械性能。
不含或少含铝、钛的高温合金，一般采用电弧炉或非真空感应炉冶炼。含铝、钛高的高温合金如在大气中熔炼时，元素烧损不易控制，气体和夹杂物进入较多，所以应采用真空冶炼。为了进一步降低夹杂物的含量，改善夹杂物的分布状态和铸锭的结晶组织，可采用冶炼和二次重熔相结合的双联工艺。冶炼的主要手段有电弧炉、真空感应炉和非真空感应炉；重熔的主要手段有真空自耗炉和电渣炉。固溶强化型合金和含铝、钛低（铝和钛的总量约小于4.5%）的合金锭可采用锻造开坯；含铝、钛高的合金一般要采用挤压或轧制开坯，然后热轧成材，有些产品需进一步冷轧或冷拔。直径较大的合金锭或饼材需用水压机或快锻液压机锻造。
  合金化程度较高、不易变形的合金，目前广泛采用精密铸造成型，例如铸造涡轮叶片和导向叶片。为了减少或消除铸造合金中垂直于应力轴的晶界和减少或消除疏松，近年来又发展出定向结晶工艺。这种工艺是在合金凝固过程中使晶粒沿一个结晶方向生长，以得到无横向晶界的平行柱状晶。实现定向结晶的首要工艺条件是在液相线和固相线之间建立并保持足够大的轴向温度梯度和良好的轴向散热条件。此外，为了消除全部晶界，还需研究单晶叶片的制造工艺。
  粉末冶金工艺，主要用以生产沉淀强化型和氧化物弥散强化型高温合金。这种工艺可使一般不能变形的铸造高温合金获得可塑性甚至超塑性。
  综合处理高温合金的性能同合金的组织有密切关系，而组织是受金属热处理控制的。高温合金一般需经过热处理。沉淀强化型合金通常经过固溶处理和时效处理。固溶强化型合金只经过固溶处理。有些合金在时效处理前还要经过一两次中间处理。固溶处理首先是为了使第二相溶入合金基体，以便在时效处理时使γ、碳化物（钴基合金）等强化相均匀析出，其次是为了获得适宜的晶粒度以保证高温蠕变和持久性能。
  固溶处理温度一般为1040～1220℃。目前广泛应用的合金，在时效处理前多经过1050～1100℃中间处理。中间处理的主要作用是在晶界析出碳化物和γ膜以改善晶界状态，与此同时有的合金还析出一些颗粒较大的γ相与时效处理时析出的细小γ相形成合理搭配。时效处理的目的是使过饱和固溶体均匀析出γ相或碳化物(钴基合金)以提高高温强度，时效处理温度一般为700～1000℃。

打磨

在Inconel718工件焊缝附近的氧化物要比不锈钢的更难以去除，需要用细砂带打磨，在硝酸和的混合酸中酸洗之前，也要用砂纸去除氧化物或进行盐浴预处理。

机加工

Inconel718的机加工需在固溶处理后进行，要考虑到材料的加工硬化性，与奥氏体不锈钢不同的是， Inconel718适合采用低表面切削速度。

焊接

沉淀硬化型的Inconel718合金很适合于焊接，无焊后开裂倾向。

适焊性、易加工性、高强度是这种材料的几大优点。

Inconel718适合于电弧焊、等离子焊等。

在焊接前，材料表面要洁净、无油污、无粉笔记号等，焊缝周围25mm 范围内要打磨露出光亮的金属