Inconel 718 合金成分優(yōu)化性能
Inconel 718 合金獨特的成分設(shè)計使其具有出色的綜合性能,較高的強度、抗蠕變性能和疲勞壽命、良好的耐腐蝕性和抗氧化性以及所有鎳基高溫合金中最佳的焊接性能,尤其650℃以下,其力學(xué)性能和機械性能具有很好的穩(wěn)定性。現(xiàn)代的航空、航天、能源、化工等多個領(lǐng)域的許多零部件,如地面燃?xì)廨啓C、渦輪盤、壓氣機盤、葉片、緊固件、管路、軸、機匣、支撐件等,都采用 Inconel 718合金制成。
Inconel 718 合金廣泛應(yīng)用原因
(1)適合可以大規(guī)模生產(chǎn)和采用;
(2)強化相析出速度較慢,使 Inconel 718 合金具有很好的可焊性和可鑄性;
(3)在高溫650℃以下具有較高的強度,良好塑性使它易于接受各種加工變形;
(4)較低的價格成本。
Inconel 718成分優(yōu)化及純化
鎳基高溫合金是一種含有多種合金元素的耐高溫合金。其化學(xué)成分復(fù)雜,各種元素之間的相互作用對材料性能影響很大。例如,將C、Nb、S、N、O及微量元素控制在一定范圍內(nèi),可使普通Inconel 718合金升級為優(yōu)質(zhì)718合金。降低C含量可提高強度和抗疲勞性能,降低合金的脆性;降低S含量可提高耐久性,增加塑性;減少微量元素可大大延長合金材料的使用壽命;降低N、O含量可提高合金的韌性和塑性;將合金中Nb含量從5.20%提高到5.40%,蠕變性能提高1-2倍;改變合金中Al和Ti的原子比,形成改進(jìn)的718合金,可使其使用溫度提高近100oC。因此,研究鎳基耐高溫合金的成分優(yōu)化十分必要。
同時,由于Inconel 718合金通常用于航空航天、航天渦輪盤、葉片等需要非常均勻微觀組織的零件,以達(dá)到優(yōu)異的屈服強度和疲勞強度以及抗裂紋擴展能力,合金成分的提純是還可以提高合金性能。在合金熔煉過程中去除微量元素,可以大大提高合金的純度。
但該技術(shù)措施難度很大,目前普遍采用的措施是控制其在原料中的含量。
此外,為避免產(chǎn)生大量脆性Nb(C,N)相,一般采用含氮量低的鉻和純鐵冶煉;
純鐵精煉也是冶煉Inconel 718合金的一項重要技術(shù),可降低C、S和氣體含量,達(dá)到均勻成分,為冶煉高純優(yōu)質(zhì)合金奠定基礎(chǔ)。超細(xì)晶粒超級 Inconel 718 合金也可以實現(xiàn)高合金純度。