Inconel 718
材料牌號：Inconel 718鎳基合金
美國牌號：NO7718
德國牌號：W.Nr.2.4668/NiCr19Fe19Nb5
法國牌號：Nc19FeNb
一、Inconel 718（N07718）鎳基合金概述：
Inconel718合金是以體心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀強化的鎳基高溫合金，在-253～700℃溫度范圍內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定性，能夠制造各種形狀復雜的零部件，在宇航、核能、石油工業中，在上述溫度范圍內獲得了極為廣泛的應用。
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律及組織與工藝、性能間的相互關系，可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規程，就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的各種零件。供應的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環件、板、帶、絲、管等?？芍瞥杀P、環、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結構件、機匣等零部件在航空上長期使用。
1、Inconel718 材料牌號：Inconel718。
2、Inconel718 相近牌號：Inconel718(美國),NC19FeNb(法 國)。
3、Inconel718 材料的技術標準
4、Inconel718 化學成分：該合金的化學成分分為3類：標準成分、優質成分、高純成分，見表1-1。優質成分的在標準成分的基礎上降碳增鈮，從而減少碳化鈮的數量，減少疲勞源和增加強化相的數量，提高抗疲勞性能和材料強度。同時減少有害雜質和氣體含量。高純成分是在優質標準基礎上降低硫和有害雜質的含量，提高材料純度和綜合性能。
核能應用的Inconel718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商確定。當ω（B）≤0.002%時，為與宇航工業用的Inconel718合金加以區別，合金牌號為Inconel718A。
表1-1 %
|
類別
|
C
|
Cr
|
Ni
|
Co
|
Mo
|
Al
|
Ti
|
Fe
|
|
標準
|
≤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
|
|
優質
|
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
|
|
高純
|
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
|
|
類別
|
Nb
|
B
|
Mg
|
Mn
|
Si
|
P
|
S
|
Cu
|
Ca
|
|
不大于
|
|
標準
|
4.75~5.50
|
0.006
|
0.01
|
0.35
|
0.35
|
0.015
|
0.015
|
0.30
|
0.01
|
|
優質
|
5.00~5.50
|
0.006
|
0.01
|
0.35
|
0.35
|
0.015
|
0.015
|
0.30
|
0.01
|
|
高純
|
5.00~5.50
|
0.006
|
0.005
|
0.35
|
0.35
|
0.015
|
0.002
|
0.30
|
0.005
|
|
類別
|
Bi
|
Sn
|
Pb
|
Ag
|
Se
|
Te
|
Tl
|
N
|
O
|
|
不大于
|
|
|
標準
|
---
|
---
|
0.0005
|
---
|
0.0003
|
---
|
---
|
---
|
---
|
|
優質
|
0.001
|
0.005
|
0.001
|
0.001
|
0.0003
|
---
|
---
|
0.01
|
0.01
|
|
高純
|
0.00003
|
0.005
|
0.001
|
0.001
|
0.0003
|
0.00005
|
0.0001
|
0.01
|
0.005
|
5、Inconel718 熱處理制度：合金具有不同的熱處理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和數量，從而獲得不同級別的力學性能。合金熱處理制度分3類：
(1)、(1010～1065)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h 爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。經此制度處理的材料晶粒粗化，晶界和晶內均無δ相，存在缺口敏感性，但對提高沖擊性能和抵抗低溫氫脆有利。
(2)、(950～980)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h 爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。
經此制度處理的材料有δ相，有利于消除缺口敏感性，是最常用的熱處理制度，也稱為標準熱處理制度。
(3)、720℃±5℃，8h,以50℃/h爐冷至620℃±5℃，8h，空冷。
經此制度處理后，材料中的δ相較少，能提高材料的強度和沖擊性能。該制度也稱為直接時效熱處理制度。
6、Inconel718 品種規格和供應狀態：可以供應模鍛件（盤、整體鍛件）、餅、環、棒（鍛棒、軋棒、冷拉棒）、板、絲、帶、管、不同形狀和尺寸的緊固件、彈性元件等、交貨狀態由供需雙方商定。絲材以商定的交貨狀態成盤狀交貨。
7、Inconel718 熔煉和鑄造工藝：合金的冶煉工藝分為3類：真空感應加電渣重熔；真空感應加真空電弧重熔；真空感應加電渣重熔加真空電弧重熔?？筛鶕慵氖褂靡?，選擇所需的冶煉工藝，滿足應用要求。
8、Inconel718 應用概況與特殊要求：制造航空和航天發動機中的各種靜止件和轉動件，如盤、環件、機匣、軸、葉片、緊固件、彈性元件、燃氣導管、密封元件等和焊接結構件；制造核能工業應用的各種彈性元件和格架；制造石油和化工領域應用的零件及其他零件。
近年來，在對該合金研究不斷深化和對該合金應用不斷擴大的基礎上，為提高質量和降低成本，發展了很多新工藝：真空電弧重熔是采用氦氣冷卻工藝，有效減輕鈮偏析；采用噴射成型工藝，生產環件，降低生產成本和縮短生產周期；采用超塑成型工藝，擴大產品的生產范圍。
二、Inconel718 物理及化學性能：
1、Inconel718 熱性能：
(1)、Inconel718 熔化溫度范圍：1260～1320℃。
(2)、Inconel718 熱導率：見表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 比熱容：見表2-2。
(4)、Inconel718線膨脹系數：見表2-3；
2、Inconel718密度：ρ=8.24g/cm
3。
3、Inconel718電性能：
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：合金無磁性。
5、Inconel718化學性能：Inconel718抗氧化性能：在空氣介質中試驗100h后的氧化速率見表 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的主要特性及應用領域：
1、主要特性：
(1)、易加工性。
(2)、在700℃時具有高的
抗拉強度、疲勞強度、抗蠕變強度和斷裂強度。
(3)、在1000℃時具有高
抗氧化性。
(4)、在低溫下具有穩定的化學性能。
(5)、良好的焊接性能。
2、Inconel718應用領域：由于在700℃時具有高溫強度和優秀的耐腐蝕性能、易加工性，可廣泛應用于各種高要求的場合。
(1)、汽輪機。
(2)、液體燃料火箭。
(3)、低溫工程。
(4)、酸性環境。
(5)、核工程。
四、Inconel718的品種規格與供應狀態：
1、品種分類：可生產各種規格的Inconel718無縫管、Inconel718鋼板、Inconel718圓鋼、Inconel718鍛件、Inconel718法蘭、Inconel718圓環、Inconel718焊管、Inconel718鋼帶、Inconel718絲材及配套焊材。
2、交貨狀態：無縫管：固溶+酸白，長度可定尺；板材：固溶、酸洗、切邊；焊管：固溶酸白+RT%探傷，鍛件：退火+車光；棒材以鍛軋狀態、表面磨光或車光；帶材經冷軋、固溶軟態、去氧化皮交貨；絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細磨光狀態交貨。
