推薦超耐熱鎳基合金Inconel718因科耐爾合金的分析與研究 Inconel 718是一款高強度的超耐熱鎳基合金,主要用于從低溫到650℃左右的長時間工作環(huán)境。該合金易于加工,可以在退火狀態(tài)和時效硬化的狀態(tài)下進行焊接。退火溫度在926℃到1010℃,選擇空冷或者更快的冷卻方式。時效溫度在718C,保溫8小時后使用爐冷卻并保持在621C,總計時效硬化時間為18小時,空冷。合金718會在沉淀硬化后出現(xiàn)0.0008英寸/英寸的收縮。 Inconel718因科耐爾應(yīng)用領(lǐng)域Application Field 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(huán)境均具有耐腐蝕性。其狀態(tài)可以是固溶處理或沉淀硬化態(tài)。由于在700℃時具有高溫強度和優(yōu)秀的耐腐蝕性能、易加工性,廣泛應(yīng)用于各種高要求的場合：汽輪機、液體燃料火箭、低溫工程、酸性環(huán)境、核工程等。

合金元素性能一覽表：

鎳(Ni)：鎳能提高鋼的強度，而又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力。但由于鎳是較稀缺的資源，故應(yīng)盡量采用其他合金元素代用鎳鉻鋼。

鉻（Cr）：在結(jié)構(gòu)鋼和工具鋼中，鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，因而是不銹鋼，耐熱鋼的重要合金元素。

鉬(Mo)：鉬能使鋼的晶粒細化，提高淬透性和熱強性能，在高溫時保持足夠的強度和抗蠕變能力(長期在高溫下受到應(yīng)力，發(fā)生變形，稱蠕變)。結(jié)構(gòu)鋼中加入鉬，能提高機械性能。 還可以抑制合金鋼由于火而引起的脆性。在工具鋼中可提高紅性。

鈷(Co)：鈷是稀有的貴重金屬，多用于特殊鋼和合金中，如熱強鋼和磁性材料。

鎢(W)：鎢熔點高，比重大，是貴生的合金元素。鎢與碳形成碳化鎢有很高的硬度和耐磨性。在工具鋼加鎢，可顯著提高紅硬性和熱強性，作切削工具及鍛模具用。

鈦(Ti)：鈦是鋼中強脫氧劑。它能使鋼的內(nèi)部組織致密，細化晶粒力；降低時效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在鉻18鎳9奧氏體不銹鋼中加入適當?shù)拟?，可避免晶間腐蝕。

釩(V)：釩是鋼的優(yōu)良脫氧劑。鋼中加0.5%的釩可細化組織晶粒，提高強度和韌性。釩與碳形成的碳化物，在高溫高壓下可提高抗氫腐蝕能力。

鈮(Nb)：鈮能細化晶粒和降低鋼的過熱敏感性及回火脆性，提高強度，但塑性和韌性有所下降。在普通低合金鋼中加鈮，可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。鈮可改善焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加鈮，可防止晶間腐蝕現(xiàn)象。在鐵基中加入以鈮為主的微合金元素組成的合金。鈮屬難熔金屬，熔點為2467℃，在1093～1427℃溫度范圍內(nèi)強度較高。同鎢合金和鉬合金相比，鈮合金塑性好，加工和焊接性能優(yōu)良，因而能制成薄板和外形復(fù)雜的零件，可用作航天和航空工業(yè)的熱防護和結(jié)構(gòu)材料。鈮合金的工業(yè)生產(chǎn)，首先將粉末制成合金坯條，然后進行高溫燒結(jié)法或熔鑄法獲得錠坯或鑄件，但以熔鑄法用得最多，熔鑄法又以電子?xùn)|熔煉和電弧爐熔煉為主。鈮合金在低溫下（-196℃）仍有較好的塑性。同鉬和鎢相比，鈮的合金元素種類多，加入量高。銅(Cu)：武鋼用大冶礦石所煉的鋼，往往含有銅。銅能提高強度和韌性，特別是大氣腐蝕性能。缺點是在熱加工時容易產(chǎn)生熱脆，銅含量超過0.5%塑性顯著降低。當銅含量小于0.50%對焊接性無影響。

鋁(Al)：鋁是鋼中常用的脫氧劑。鋼中加入少量的鋁，可細化晶粒，提高沖擊韌性，如作深沖薄板的08Al鋼。鋁還具有抗氧化性和抗腐蝕性能，鋁與鉻、硅合用，可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕的能力。鋁的缺點是影響鋼的熱加工性能、焊接性能和切削加工性能。

Inconel 718合金鋼化學成份： 鉻Cr：20.5～23 鐵Fe：17～20 鎢W：0.2～1.0 鉬Mo：8.0～10 鈷Co：0.5～2.5 碳C：0.05～0.15 錳Mn：≤1.0 硅Si：≤1.0 硫S：≤0.015 磷P：0.025 銅Cu：0.5 鋁AL：0.15 鈦Ti：0.5 鎳Ni：余量 執(zhí)行標準：（GB/T14992-2005） Inconel 718時效硬化型鎳基合金對應(yīng)牌號GH4169 一、Inconel 718概述：Inconel 718合金是以體心四方的，和面心立方的相沉淀強化的鎳基高溫合金，在-253～700℃溫度范圍內(nèi)具有良好的綜合性能,650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的首位,并具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能,以及良好的加工性能、焊接性能和長期組織穩(wěn)定性，能夠制造各種形狀復(fù)雜的零部件，在宇航、核能、石油工業(yè)中，在上述溫度范圍內(nèi)獲得了極為廣泛的應(yīng)用。 ??Inconel 718該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別敏感，掌握合金中相析出和溶解規(guī)律及組織與工藝、性能間的相互關(guān)系，可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規(guī)程，就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的各種零件。供應(yīng)的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環(huán)件、板、帶、絲、管等。可制成盤、環(huán)、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結(jié)構(gòu)件、機匣等零部件在航空上長期使用。 1.1Inconel 718材料牌號對應(yīng)GH4169(GH169) 1.2Inconel 718相近牌號NC19FeNb(法國) 1.3Inconel 718材料的技術(shù)標準 GJB 2612-1996《焊接用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》 HB 6702-1993《WZ8系列用GH4169合金棒材》 GJB 3165《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范》 GJB 1952《航空用高溫合金冷軋薄板規(guī)范》 GJB 1953《航空發(fā)動機轉(zhuǎn)動件用高溫合金熱軋棒材規(guī)范》 GJB 2612《焊接用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》 GJB 3317《航空用高溫合金熱軋板材規(guī)范》 GJB 2297《航空用高溫合金冷拔（軋）無縫管規(guī)范》 GJB 3020《航空用高溫合金環(huán)坯規(guī)范》 GJB 3167《冷鐓用高溫合金冷拉絲材規(guī)范》 GJB 3318《航空用高溫合金冷軋帶材規(guī)范》 GJB 2611《航空用高溫合金冷拉棒材規(guī)范》 YB/T5247《焊接用高溫合金冷拉絲》 YB/T5249《冷鐓用高溫合金冷拉絲》 YB/T5245《普通承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材》 GB/T14993《轉(zhuǎn)動部件用高溫合金熱軋棒材》 GB/T14994《高溫合金冷拉棒材》 GB/T14995《高溫合金熱軋板》 GB/T14996《高溫合金冷軋薄板》 GB/T14997《高溫合金鍛制圓餅》 GB/T14998《高溫合金坯件毛壞》 GB/T14992《高溫合金和金屬間化合物高溫材料的分類和牌號》 HB 5199《航空用高溫合金冷軋薄板》 HB 5198《航空葉片用變形高溫合金棒材》 HB 5189《航空葉片用變形高溫合金棒材》 HB 6072《WZ8系列用GH4169合金棒材》 1.4Inconel 718化學成分該合金的化學成分分為3類：標準成分、優(yōu)質(zhì)成分、高純成分，見表1-1。優(yōu)質(zhì)成分的在標準成分的基礎(chǔ)上降碳增鈮，從而減少碳化鈮的數(shù)量，減少疲勞源和增加強化相的數(shù)量，提高抗疲勞性能和材料強度。同時減少有害雜質(zhì)和氣體含量。高純成分是在優(yōu)質(zhì)標準基礎(chǔ)上降低硫和有害雜質(zhì)的含量，提高材料純度和綜合性能。 核能應(yīng)用的?合金，需控制硼含量（其他元素成分不變），具體含量由供需雙方協(xié)商確定。當ω（B）≤0.002%時，為與宇航工業(yè)用的1Inconel 718合金加以區(qū)別，合金牌號為1Inconel 718。 焊接性能：合金可以用氬弧焊、點焊或縫焊等方法焊接，其焊接性能優(yōu)良，氬弧焊列為額傾向性小。

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海洋，海水應(yīng)用：精密合金、高溫應(yīng)用彈簧、高強度、抗耐磨、高強度、抗磨損、高溫合金高抗氧化等。常溫應(yīng)用、高耐腐蝕性、高抗拉強度等。

我公司主導(dǎo)產(chǎn)品主要有四大類:

鍋爐、電站行業(yè)用鍛材鍛件、閥門閥體，主要材料有：SA-335P91、P92、F12F22等美國ASME 系列：德標WB36(15NiCuMoNb5)及42CrMo5-6等系列產(chǎn)品。(2)模具用鍛造扁鋼、模塊、圓鋼，主要生產(chǎn)材料有:12344 (H13)均質(zhì)化+超化、718HH、1.2379 (D2)、S136、NAK80、1.2316、1.2083 (4Cr13)、1.2085、1.4034、3Cr17NiMo、1.2358、1.2714、5CrNiMo、1.2367、9Cr18Mo、火焰淬火鋼7CrSiMnMoV.XPM、2738MOD、DC53、SKS3、SKD11以及新型模具鋼8407、8418 等牌號。(3)汽輪機行業(yè)用鍛材，主要生產(chǎn)材料有: 2Cr12NMo1W1V(日本61系列)0Cr17Ni4Cu4Nb (17-4PH)、1Cr12Mo、25Cr2Mo1VA、38Cr2Ni2Mo等。(4)不熱系列特異型件等。如：9Cr3Mo、9Cr18、42CrMo4、17NiCrMo6、34CrNi3Mo、34CrNiMo6、40CrNiMoA等各種牌號的合金結(jié)構(gòu)鋼：20Cr13、SUS410/420 等Cr不銹鋼：SUS304/316L、0Cr25Ni20等Ni不銹：GH132等高溫合金系列：30CrMnSiNi2A、PCrNi3Mo等。