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Inconel 718
Inconel718合金是以体心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金，在- 253～700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强 度居变形高温合金的首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以 及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工 业中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。
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所属分类:
高温合金
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[产品说明]
材料牌号：Inconel 718镍基合金
美国牌号：NO7718
德国牌号：W.Nr.2.4668/NiCr19Fe19Nb5
法国牌号：Nc19FeNb
一、Inconel 718（N07718）镍基合金概述：
Inconel718合金是以体心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金，在- 253～700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强 度居变形高温合金的首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以 及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工 业中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。
该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感，掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺 、性能间的相互关系，可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程，就能获得可满足不同强度级别和 使用要求的各种零件。供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。可制成 盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。
1、Inconel718 材料牌号：Inconel718。
2、Inconel718 相近牌号：Inconel718(美国),NC19FeNb(法 国)。
3、Inconel718 材料的技术标准
4、Inconel718 化学成分：该合金的化学成分分为3类：标准 成分、优质成分、高纯成分，见表1-1。优质成分的在标准成分的基础上降碳增铌，从而减 少碳化铌的数量，减少疲劳源和增加强化相的数量，提高 抗疲劳性能和材料强度。同时减少有害杂质和气体含量。高纯成分是在优质标准基础上降低硫和有害杂质的 含量，提高材料纯度和综合性能。
核能应用的Inconel718合金，需控制硼含量（其他元素成分不变），具 体含量由供需双方协商确定。当ω（B）≤0.002%时，为与宇航工业用的Inconel718合金加以区别，合金牌号为Inconel718A。
表1-1
|
类别 |
C |
Cr |
Ni |
Co |
Mo |
Al |
Ti |
Fe |
|||||||
|
标准 |
≤0.08 |
17.0~21.0 |
50.0~55.0 |
≤1.0 |
2.80~3.30 |
0.30~0.70 |
0.75~1.15 |
余 |
|||||||
|
优质 |
0.02~0.06 |
17.0~21.0 |
50.0~55.0 |
≤1.0 |
2.80~3.30 |
0.30~0.70 |
0.75~1.15 |
余 |
|||||||
|
高纯 |
0.02~0.06 |
17.0~21.0 |
50.0~55.0 |
≤1.0 |
2.80~3.30 |
0.30~0.70 |
0.75~1.15 |
余 |
|||||||
|
类别 |
Nb |
B |
Mg |
Mn |
Si |
P |
S |
Cu |
Ca |
||||||
|
不大于 |
|||||||||||||||
|
标准 |
4.75~5.50 |
0.006 |
0.01 |
0.35 |
0.35 |
0.015 |
0.015 |
0.30 |
0.01 |
||||||
|
优质 |
5.00~5.50 |
0.006 |
0.01 |
0.35 |
0.35 |
0.015 |
0.015 |
0.30 |
0.01 |
||||||
|
高纯 |
5.00~5.50 |
0.006 |
0.005 |
0.35 |
0.35 |
0.015 |
0.002 |
0.30 |
0.005 |
||||||
|
类别 |
Bi |
Sn |
Pb |
Ag |
Se |
Te |
Tl |
N |
O |
|
不大于 |
|
||||||||
|
标准 |
--- |
--- |
0.0005 |
--- |
0.0003 |
--- |
--- |
--- |
--- |
|
优质 |
0.001 |
0.005 |
0.001 |
0.001 |
0.0003 |
--- |
--- |
0.01 |
0.01 |
|
高纯 |
0.00003 |
0.005 |
0.001 |
0.001 |
0.0003 |
0.00005 |
0.0001 |
0.01 |
0.005 |
5、Inconel718 热处理制度：合金具有不同的热处理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和数量，从而 获得不同级别的力学性能。合金热处理制度分3类：
(1)、(1010～1065)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h 炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。经此制度处理的材料晶粒粗化，晶界和晶内均无δ相，存在缺口敏感性，但对提高冲击性能和抵抗低温氢脆有利。
(2)、(950～980)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h 炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。
经此制度处理的材料有δ相，有利于消除缺口敏感性，是最常用的热处理制度，也称为标准热处理 制度。
(3)、720℃±5℃，8h,以50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。
经此制度处理后，材料中的δ相较少，能提高材料的强度和冲击性能。该制度也称为直接时效热处 理制度。
6、Inconel718 品种规格和供应状 态：可以供应模锻件（盘、整体锻件）、饼、环、棒（锻棒、轧 棒、冷拉棒）、板、丝、带、管、不同形状和尺寸的紧固件、弹性元件等、交货状态由供需双方商定。丝材以商定的交货状态成盘状交货。
7、Inconel718 熔炼和铸造工艺：合金的冶炼工艺分为3类：真空感 应加电渣重熔；真空感应加真空电弧重熔；真空感应加电渣重熔加真空电弧重熔。可根据零件的使用要求，选择所需的冶炼工艺，满足应用要求。
8、Inconel718 应用概况与特殊要 求：制造航空和航天发动机中的各种静止件和转动件，如盘、环 件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件等和焊接结构件；制造核能工业应用的各种 弹性元件和格架；制造石油和化工领域应用的零件及其他零件。
近年来，在对该合金研究不断深化和对该合金应用不断扩大的基础上，为提高质量和降低成本，发 展了很多新工艺：真空电弧重熔是采用氦气冷却工艺，有效减轻铌偏析；采用喷射 成型工艺，生产环件，降低生产成本和缩短生产周期；采用超塑成型工艺，扩大产品的生产范围。
二、Inconel718 物理及化学性能：
1、Inconel718 热性能：
(1)、Inconel718 熔化温度范围：1260～1320℃。
(2)、Inconel718 热导率：见表2-1。
表2-1
|
θ/℃ |
11 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
λ/（W/（m·℃）） |
13.4 |
14.7 |
15.9 |
17.8 |
18.3 |
19.6 |
21.2 |
22.8 |
23.6 |
7.6 |
30.4 |
(3)、Inconel718 比热容：见表2-2。
(4)、Inconel718线膨胀系数：见表2-3；
2、Inconel718密度：ρ=8.24g/cm3。
3、Inconel718电性能：
表2-2
|
θ/℃ |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
c/（J/（kg·℃）） |
481.4 |
493.9 |
514.8 |
539.0 |
573.4 |
615.4 |
657.2 |
707.4 |
表2-3
|
θ/℃ |
20-100 |
20-200 |
20-300 |
20-400 |
20-500 |
20-600 |
20-700 |
20-800 |
20-900 |
20-1000 |
|
α/10-6℃-1 |
11.8 |
13.0 |
13.5 |
14.1 |
14.4 |
14.8 |
15.4 |
17.0 |
18.4 |
18.7 |
4、Inconel718磁性能：合金无磁性。
5、Inconel718化学性能：Inconel718抗氧化性能：在空气介质中试验100h后的氧化速率见表 2-4。
表2-4
|
θ/℃ |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
氧化速率/(g/(m2·h)) |
0.0176 |
0.0277 |
0.0351 |
0.0961 |
0.1620 |
三、Inconel718的主要特性及应用领域：
1、主要特性：
(1)、易加工性。
(2)、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。
(3)、在1000℃时具有高抗氧化性。
(4)、在低温下具有稳定的化学性能。
(5)、良好的焊接性能。
2、Inconel718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，可广泛应用于各种高要求的场合。
(1)、汽轮机。
(2)、液体燃料火箭。
(3)、低温工程。
(4)、酸性环境。
(5)、核工程。
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