718鎳基合金 UNS N07718板材圓棒
718鎳基合金 UNS N07718板材圓棒
718 NACE
NACE MR 0175, UNS N07718
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718 NACE 是按照NACE MR-01-75規(guī)范制造的鎳基合金。和718 AMS的區(qū)別在于,化學(xué)成分有所調(diào)整,成分的范圍縮小,退火和時效的溫度不同,從而獲取不同的材料性質(zhì)。718NACE的機(jī)械性能有所降低(屈服強(qiáng)度從150ksi降至120ksi),但是韌性更佳,耐腐蝕能力更好。718NACE硬度最高為40HRC,也低于718 AMS。但是718NACE的綜合性能更適合用于含硫化氫和二氧化碳?xì)怏w的油氣環(huán)境,例如用于制造閥門,管接頭,MWD/LWD部件,打撈工具,泵軸,井口組件等。
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通過熱處理,可將718 AMS等級的材料轉(zhuǎn)化成718 NACE,但是這個工藝很復(fù)雜,故不推薦。最好還是用原廠按NACE規(guī)范生產(chǎn)的718。雖然化學(xué)成分有一點(diǎn)差異,718 NACE的UNS編號仍是N07718,和718 AMS一致。
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化學(xué)成分
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元素NACE MR0175AMS5662/AMS5663/AMS5664碳0.045 max0.08 max錳0.35 max0.35 max硅0.35 max0.35 max磷0.010 max0.015 max硫0.010 max0.015 max鉻17.00-21.0017.00-21.00鎳50.00-55.0050.00-55.00鉬2.80-3.302.80-3.30鈳鈳+鉭 4.87-5.204.75-5.50鈦0.80-1.150.65-1.15?鋁0.40-0.600.20-0.80鈷1.00 max1.00 max鉭--0.05 max硼60 ppm max0.006 max銅0.23 max0.30 max鐵余量余量?
機(jī)械性能
抗拉強(qiáng)度: 150ksi 以上
屈服強(qiáng)度: 120-145ksi
4D延伸率:20%以上
斷面收縮率(dia≤10”): 35%以上
斷面收縮率(dia>10”): 25%以上
硬度:30-40HRC
V型缺口沖擊強(qiáng)度(-59°C或更低):
平均能量:35ft/lbs (47J)以上
單次最低能量:30ft/lbs (40J)
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熱處理
1021-1052°C固溶退火1-2.5小時,然后水淬。直徑小于3.5”的棒料可用水淬或空冷。774-802°C時效6-8小時,然后空冷。
熱處理需由鋼廠進(jìn)行,或者鋼廠指導(dǎo)下進(jìn)行。
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718 AMS
AMS5662, AMS5663, AMS5664, UNS N07718
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718合金是一款可沉淀硬化的鎳基合金,在高達(dá)704°C的高溫環(huán)境下,仍展現(xiàn)出很高的屈服強(qiáng)度,抗拉強(qiáng)度和蠕變開裂強(qiáng)度。718合金的時效硬化反應(yīng)較遲緩,因此在退火和焊接的過程中不會隨加熱和冷卻而硬化。相比于其他添加了鋁和鈦的鎳基超級合金,718合金的焊接性能非常優(yōu)秀。
AMS5662是718的初始狀態(tài),也是AMS等級中最軟的狀態(tài)。通過熱處理,AMS5662可以轉(zhuǎn)換成AMS5663。熱處理方法有兩種,一種可以優(yōu)化沖擊性能,另一種則可優(yōu)化抗拉和蠕變開裂性能。AMS5662的硬度約為20-25HRC,通過時效處理可提高到36-44HRC。
AMS5664和AMS5662、5663的區(qū)別更大一些,是一種不同的材料,涉及到更加復(fù)雜的成形工藝,使材料具有更高的抗拉和屈服強(qiáng)度,同時滿足一定的晶粒結(jié)構(gòu)要求。AMS5664適用于對強(qiáng)度要求更高的航空應(yīng)用。
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應(yīng)用
噴氣式發(fā)動機(jī)和高速機(jī)身零件,例如輪子,渦輪機(jī)葉片,墊片,高溫螺栓,緊固件等。
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化學(xué)成分
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碳0.08 max錳0.35 max硅0.35 max磷0.015 max硫0.015 max鉻17.00-21.00鎳50.00-55.00鉬2.80-3.30鈳4.75-5.50鈦0.65-1.15?鋁0.20-0.80鈷1.00 max鉭0.05 max硼0.006 max銅0.30 max鐵余量
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物理性能
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密度: 0.2970 lb/in3
平均熱膨脹系數(shù)
77-200°F? 7.10 X 10-6in/in/°F
77-400°F? 7.50 X 10-6in/in/°F
77-600°F? 7.70 X 10-6in/in/°F
77-800°F? 7.90 X 10-6in/in/°F
77-1000°F? 8.00 X 10-6in/in/°F
77-1200°F? 8.40 X 10-6in/in/°F
77-1400°F? 8.90 X 10-6in/in/°F

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彈性模量(E)
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電阻(70°F):728.0 ohm-cir-mil/ft
熔距: 2200-2450°F
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機(jī)械性能
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固溶處理的溫度對718材料橫向室溫性能的影響

注:測試樣件為邊長4”的四方塊料。測試樣件按表格中的溫度進(jìn)行固溶處理2個小時,空冷。時效處理為718°C處理8個小時,按56°C/小時的速度冷卻至621°C,保溫8個小時,然后空冷。
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固溶處理的溫度對718材料橫向應(yīng)力開裂性能的影響

注:測試樣件為邊長4”的四方塊料。按照表格所示的溫度固溶處理2個小時,空冷,然后718°C時效處理8個小時,按56°C/小時的速度爐冷至621°C,保溫八個小時,最后空冷。
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升溫抗拉測試

注:測試樣件為dia12.7mm圓棒,982°C熱處理1小時,空冷+718°C時效8小時,冷卻至621°C,保溫8小時,然后空冷。
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低溫抗拉測試

注:測試樣件為邊長101.6mm的四方塊料,按1066°C熱處理2個小時,空冷+718°C時效8個小時,爐冷至621°C,保溫8小時,然后空冷。
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應(yīng)力開裂測試

注:982°C熱處理1個小時,空冷+718°C熱處理8個小時,爐冷至621°C,保溫8個小時,然后空冷。
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熱處理
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方法1:獲取最好的抗拉強(qiáng)度和應(yīng)力開裂強(qiáng)度
954-982°C,1小時,空冷+718°C ,8小時,按56°C/小時冷卻至621°C,保溫8個小時,然后空冷。
方法2:獲取最好的室溫及低溫的抗拉強(qiáng)度
1066°C熱處理1-2小時,空冷+718°C,8小時,按56°C/小時冷卻至621°C,保溫8個小時,然后空冷。
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加工性能
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熱加工
熱加工的爐溫不超過1121°C。如果工作溫度在593°C以下,冷加工的溫度范圍控制在927-1010°C,可以提供鍛造強(qiáng)度。鍛造時避免長時間在爐中加熱。
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機(jī)加
退火態(tài)和時效硬化態(tài)都可機(jī)加。時效硬化態(tài)更方便斷削,表面光潔度更好。退火態(tài)的材料,機(jī)加的刀具壽命稍微長一點(diǎn)。
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焊接
718的退火態(tài)和時效態(tài)都可以焊接。時效態(tài)材料焊接時,焊接受熱而軟化的區(qū)域會產(chǎn)生變形。?

