材料论文Inconel718镍基高温合金分析与研究-午虎特种合金技术部
激光喷丸IN718镍基合金的高温晶粒演变规律及析出相分析
212013"
摘要：为了研究激光喷丸I718铢基合金的高温晶粒演变规律及其高温析出相，开展了不同功
率密度的激光喷丸强化试验，并对激光喷丸试样进行高温保持试验，对比分析了不同温度和激
光功率密度作用下试样的显微硬度以匕外，通过扫描电子显微镜(SEM)观测了试样的晶粒形貌，
并采用能谱仪(EDS)对IA718合金的高温析出相进行分析.研究结果表明，高温保持冷却后试样
基金资助项目(2018M630526)；
省
“六
才高峰”高次人才
养资助项目(GDZB - 050 )；
省
工
测与控制重点建设实验室开放课题
(JSKLEDC201503)；江苏大学“青年骨干教师培养工程”资助项目(2016016)
第一作者简介：黄舒(1983一),女，
东 ，副研究员，
(huangshu11@ ),主要从事激光特种加工及材料疲劳特
排灌机械工程学报 Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering
2019 年 8 " 第37卷第8期 Aug. 2019 Vol.37 No.8
IN718
及析
的高温晶粒 分析
黄舒，刘牧熙*，胡晓奇，李红宇，胡磊
(江苏大学机械工程学院，
中图分类号：TN249 文献标志码：A 文章编号：1674-8530(2019)08-0730-07
Do/ 10N969/j王sn.1674-8530.19因018
开放科学(资丸IN718鎳基合金的高温晶粒演变规律及析出相分析[J].排灌机械工程学报,2019,37(8) #730-736. HUANG Shu, LIU Muxi, HU Xiaoqi, rt al. Analysis of grain evolution and precipitated phase in IN718 alloy subjected to laser perf ning at elevaten temperature] J]. Joursai of drainage and irrigation machinery engineering(JDIME) , 2019,37(8) #730-736.( in Chinese)
关于718高温合金讨论解读
LRF+HT后 GA粉末成形试样的硬度测试结果：HRC 41; 40.5 GA粉末成形试样沉积态的硬度HRC17 PREP粉末成形试样沉积态的硬度测试结果HRC21 LRF+HT后PREP粉末成形试样布氏硬度值HB为401 相当于HRC43.6 锻件技术标准规定布氏硬度值HB为346～450 试样热处理(HT)： 均匀处理：1080℃, 1.5 h AC 固溶处理：980℃, 1 h AC 时效处理：720 ℃, 保温8 h →炉冷56 ℃/h→620℃, 8 h AC
LRFGAIN718 +HT LRFPREPIN718 +HT Cast IN718
650℃/620 MPa
9
2.8
650℃/620 MPa
186
1.6
650℃/620 MPa
≥23
≥3
存在问题
部分力学性能的重复性和可靠性 持久塑性偏低问题的解决(δ相的控制） 疲劳及蠕变性能没有做 强化机理的近一步深入研究
固溶处理 时效处理 热处理对材料性能 材料晶粒粗化，晶界和晶内均 （1010～1065） 720℃±5℃，8h，以50 无δ相，存在缺口敏感性，但 ℃±10℃，1h，油 ℃/h炉冷至620 ±5℃，8h， 对提高冲击性能和抗低温氢脆 冷、空冷或水冷 空冷 有利 （950～980） 720℃±5℃，8h，以50 材料晶界有δ相，有利于消除 ℃±10℃，1h，油 ℃/h炉冷至620 ±5℃，8h， 缺口敏感性，是最常用热处理 冷、空冷或水冷 空冷 制度，也称为标准热处理制度 720℃±5℃，8h，以50 材料中的δ相较少，能提高材 ℃/h炉冷至620 ±5℃，8h， 料的强度和冲击性能。该制度 空冷 也称为直接时效热处理制度
镍基高温合金的研究与工程应用
镍基高温合金的研究与工程应用随着机械制造和航空航天工业的不断发展，对于高温高压材料的需求也越来越大。
而镍基高温合金便成为了解决这一难题的重要材料之一。
镍基高温合金具有优异的高温抗氧化性能、高强度和耐磨性等特点，成为了高端制造领域的首选材料之一。
本文将探讨镍基高温合金的研究和工程应用。
一、镍基高温合金的分类和组成镍基高温合金按所含元素定性可分为镍基合金、高温合金、超高温合金和热成形合金四类。
在这四个类别中，镍基合金和高温合金是大量被应用的两个类别。
镍基合金主要由镍、铬和铁组成，常常加入一定比例的铝、钛和钨等元素，其中铬的含量在10%~30%之间。
高温合金除包含镍、铬、铁外，还含有铝、钛、钪、钼等元素，富铝高温合金还含有少量的硼、锰、锆等元素。
二、镍基高温合金的性能镍基高温合金具有很强的高温抗氧化性能，能够保持高温下的结构稳定性，在较长时间内不会发生软化、变形和腐蚀。
这一性能通过合金中添加铝、硅、钆等元素进行增强。
同时，镍基高温合金还具有高强度和耐磨性，能够在高速摩擦和高压环境下保持稳定性能，避免失效和生产事故的发生。
三、镍基高温合金的研究目前，针对镍基高温合金的研究主要集中在材料的制备、加工、表面处理和性能优化等方面。
对于材料制备方面，热状态下的粉末冶金、熔炼和快速凝固技术是当前的研究热点。
通过这些制备方法，能够获得颗粒更细、晶粒更细的材料。
对于材料加工方面，高温合金在制造过程中需进行多次热加工和热处理，以获得其高强度、高稳定性的特点。
表面处理方面，通常蒸镀、喷涂等方法常常用于增强镍基高温合金的抗腐蚀性能。
性能优化方面，深入研究各类添加元素对于合金力学性能的影响，以及不同工艺对于合金微观结构的影响均是当前研究的方向之一。
四、镍基高温合金的应用随着工业技术的不断提高，镍基高温合金的应用领域越来越广泛。
在航空航天、军事、电力、船舶制造等领域，镍基高温合金都有广泛的应用。
一方面，镍基高温合金能够长时间保持在高温高压环境下的稳定性能，在火箭发动机、航空发动机和汽车发动机等高温机件中得到应用。
Inconel718(N07718、NC19FeNb)镍基合金 高温合金
上海商虎/张工：158 –0185 -9914材料牌号：Inconel718镍基合金美国牌号：NO7718德国牌号：W.Nr.2.4668/NiCr19Fe19Nb5法国牌号：Nc19FeNb一、Inconel718（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。
镍基高温合金的高温氢脆性机制研究与优化
镍基高温合金的高温氢脆性机制研究与优化高温氢脆性是指金属材料在高温环境中，受到氢气的作用而失去其原有的塑性和韧性，出现脆性断裂的现象。
镍基高温合金作为重要的高温结构材料，在航空、能源等领域得到广泛应用。
然而，高温氢脆性的存在限制了镍基高温合金的使用范围和寿命，因此研究和优化高温氢脆性机制具有重要的理论和实践意义。
一、高温氢脆性的机制高温氢脆性机制涉及多种因素，主要包括氢的渗透、扩散和损伤耦合效应。
在高温下，氢气易被吸附和渗透到金属内部，进而扩散到金属晶界和位错等缺陷处。
当氢元素积聚到一定程度时，会导致金属晶界的脆化和晶体内部的应力集中。
氢元素的存在也会改变金属结构的电子结合能，降低金属的韧性和延展性。
此外，氢元素与金属原子形成氢原子与金属原子的化学键，导致晶体结构的不稳定性，使金属更加脆弱。
因此，理解和研究高温氢脆性的机制是优化镍基高温合金的关键。
二、高温氢脆性的研究方法为了研究高温氢脆性机制，我们可以采用多种实验和计算方法。
实验方法可以利用氢脆性测试设备对镍基高温合金进行氢脆性测试，以评估其脆性和韧性。
同时，还可以通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜等观察材料的显微组织和缺陷情况。
计算方法可以利用分子动力学模拟、密度泛函理论等对材料的结构和性能进行计算。
通过实验和计算相结合，可以全面了解高温氢脆性的机制，并为优化合金提供科学依据。
三、高温氢脆性的优化策略为了降低镍基高温合金的高温氢脆性，可以采取如下优化策略：1. 选择合适的合金元素：通过调整合金中的元素成分和比例，可以改善合金的抗氢脆性能。
比如，添加一定量的稀土元素能够有效地抑制氢的渗透和扩散，提高合金的抗氢效果。
2. 提高晶界的稳定性：通过提高晶界的强度和稳定性，可以减少氢在晶界的聚集和导致的脆化现象。
可以采用微合金化技术、热处理等方法，改善合金的晶界结构和性能。
3.改善材料的制备和加工工艺：合适的制备和加工工艺可以降低氢元素的渗透和扩散速率，减少合金的氢脆性。
Inconel718是什么材料Inconel718合金热处理
Inconel718是什么材料Inconel718合金热处理Inconel 718（GH4169）概述：常用的718合金按强度可分为两类，AMS规范的718，屈服强度为150ksi，和NACE规范的718，屈服强度为120ksi。
718合金是一款可沉淀硬化的镍基合金，在高达704°C的高温环境下，仍展现出很高的屈服强度，抗拉强度和蠕变开裂强度。
718合金的时效硬化反应较迟缓，因此在退火和焊接的过程中不会随加热和冷却而硬化。
相比于其他添加了铝和钛的镍基超级合金，718合金的焊接性能非常优秀。
相近牌号：GH4169、GH169（中国）、NC19FeNb（法国）、NiCr19Fe19Nb5、Mo3（德国）、NA 51（英国）Inconel718、UNS NO7718(美国）NiCr19Nb5Mo3(ISO)化学成分：C≤0.08Mn≤0.35Si≤0.015P≤0.35S≤0.015Cr17~21Ni50~55Mo2.8~3.3Cu≤0.3Ti0.65~1.15Al0.2~0.8Fe余量Nb4.75~5.5B≤0.006物理性能：密度ρ=8.24g/cm3熔化温度范围1260～1320℃机械性能：抗拉强度：150ksi 以上屈服强度：120-145ksi4D延伸率：20%以上断面收缩率(dia≤10”): 35%以上断面收缩率(dia＞10”): 25%以上硬度：30-40HRCV型缺口冲击强度（-59°C或更低）：平均能量：35ft/lbs （47J）以上单次最低能量：30ft/lbs （40J）热处理1021-1052°C固溶退火1-2.5小时，然后水淬。
直径小于3.5”的棒料可用水淬或空冷。
774-802°C时效6-8小时，然后空冷。
热处理需由钢厂进行，或者钢厂指导下进行。
应用喷气式发动机和高速机身零件，例如轮子，涡轮机叶片，垫片，高温螺栓，紧固件等。
热处理方法1：获取最好的抗拉强度和应力开裂强度954-982°C，1小时，空冷+718°C ，8小时，按56°C/小时冷却至621°C，保温8个小时，然后空冷。
关于718高温合金讨论
报告人：赵晓明 2007.12.14
镍基高温合金的相元素组成及作用
镍基高温合金的相结构及化学计量式
镍基高温合金的两种主要强化相结构
AMS5596A标准规定IN718的成分
使用温度在540－705℃
IN718的温度时间转变（TTT)曲线
1150℃1h水淬后的（TTT)曲线
无
文献中报道的IN718热处理制度
低温固溶＋时效 （927～1010℃）固溶 10-60min，空冷，718℃×8h炉冷 +620℃×18h空冷。 高温固溶＋时效 （1038～1066℃）固溶 10-60min，空冷，760℃×10h炉 冷+649℃×20h空冷。 适用于初始晶粒比较大的铸造合金，不适应于晶粒较小的 锻造合金。δ相熔解会促进晶粒长大
镍基高温合金强化机理
固溶强化 沉淀强化（最高70％的沉淀相） 1.沉淀相的数量是获得强化效果的 基本条件－通过冷速的调整。 2.沉淀相大小是一个非常重要的 参 量。存在一个临界质点尺寸，临界 尺寸处可以获得最大的强化效果。 3.沉淀相的形貌和质点间距。
质点尺寸对Ni－Cr－Al－Ti 性能的影响 合金
IN718激光立体成形件
IN718薄壁试样件
IN718空心叶片
IN718激光成形、焊接性良好
不同粉末特性LSFIN718的熔凝组织
GA激光沉积试样组织
PREP激光沉积试样组织
LSF制备IN718的性能提高与改善
Material condition（25℃） GAGH4169 As-deposited LRFGAGH4169+HT LRFPREPGH4169+HT Wrought UTS[MPa] 845 1240 1360 1340 %0.2YS [MPa] 590 1133 1170 1100 %0.2YS [MPa] 935 985 930 EL[%] 11 9 18 12 EL[%] 8 21 12 RA[%] 26 16 26 15 RA[%] 13 26 15
【研究】Inconel718(N07718)性能、特性、参数...
材料牌号：Inconel718镍基合金美国牌号：NO7718德国牌号：W.Nr.2.4668/NiCr19Fe19Nb5法国牌号：Nc19FeNb一、Inconel718（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)。
加工和热处理Inconel718合金在机械加工领域属难加工材料。
预热工件在加热之前和加热过程中都必须进行表面清理，保持表面清洁。
若加热环境含有硫、磷、铅或其他低熔点金属，Inconel718合金将变脆。
杂质来源于做标记的油漆、粉笔、润滑油、水、燃料等。
燃料的硫含量要低，如液化气和天然气的杂质含量要低于0.1%，城市煤气的硫含量要低于0.25g/m3，石油气的硫含量低于0.5%是理想的。
加热的电炉最好要具有较精确的控温能力，炉气必须为中性或弱碱性，应避免炉气成分在氧化性和还原性中波动。
热加工Inconel718合金合适的热加工温度为1120-900℃，冷却方式可以是水淬或其他快速冷却方式，热加工后应及时退火以保证得到最佳的性能。
镍基高温合金材料的研究进展
镍基高温合金材料的研究进展一、本文概述镍基高温合金材料作为一种重要的金属材料，以其出色的高温性能、良好的抗氧化性和优异的力学性能，在航空航天、能源、化工等领域具有广泛的应用。
随着科技的快速发展，对镍基高温合金材料的性能要求日益提高，其研究进展也备受关注。
本文旨在全面综述镍基高温合金材料的最新研究进展，包括其成分设计、制备工艺、组织结构、性能优化以及应用领域等方面，以期为未来镍基高温合金材料的进一步发展提供理论支持和指导。
本文首先介绍了镍基高温合金材料的基本概念和特性，概述了其在不同领域的应用现状。
随后，重点分析了镍基高温合金材料的成分设计原理，包括合金元素的选取与配比，以及如何通过成分调控优化材料的性能。
在制备工艺方面，本文介绍了近年来出现的新型制备技术，如粉末冶金、定向凝固、热等静压等，并探讨了这些技术对材料性能的影响。
本文还深入探讨了镍基高温合金材料的组织结构特点，包括相组成、晶粒大小、位错结构等，并分析了这些结构因素对材料性能的影响机制。
在性能优化方面，本文总结了通过热处理、表面处理、复合强化等手段提高镍基高温合金材料性能的研究进展。
本文展望了镍基高温合金材料在未来的发展趋势和应用前景，特别是在新一代航空航天发动机、核能发电、高温传感器等领域的应用潜力。
通过本文的综述，旨在为相关领域的研究人员和企业提供有益的参考和借鉴，推动镍基高温合金材料的进一步发展和应用。
二、镍基高温合金的基础知识镍基高温合金，也称为镍基超合金，是一种在高温环境下具有优异性能的特殊金属材料。
它们主要由镍元素组成，并添加了各种合金元素，如铬、铝、钛、钽、钨、钼等，以优化其热稳定性、强度、抗氧化性、抗蠕变性和耐腐蚀性。
镍基高温合金的这些特性使其在航空航天、能源、石油化工等领域具有广泛的应用。
镍基高温合金之所以能够在高温环境下保持优异的性能，主要得益于其微观结构的特殊性质。
这些合金在固溶处理和时效处理后，会形成一系列复杂的金属间化合物，如γ'、γ''和γ'″等，这些化合物在基体中弥散分布，起到了强化基体的作用。
镍基高温合金的研究和应用
镍基高温合金的研究和应用王睿【摘要】镍基高温合金是通常以镍铬为合金基体,并根据具体需求加入不同的合金元素,从而形成的单一奥氏体基体组织.由于镍元素在化学稳定性、合金化能力和想稳定性上的优势,镍基高温合金相对于铁基和钴基高温合金具有更优异的高温强度、抗疲劳性能、抗热腐蚀性、组织稳定性等性能.经过几十年发展和完善,我国高温合金领域在合金设计方法、合金种类、冶炼和热处理工艺、工业化管理等方面均取得了较大的进展,而凭借其独特的优势,镍基高温合金已经成为当代航空航天和燃气轮机工业中地位最重要的高温结构材料.本文主要从常见镍基高温合金分类、冶炼工艺和处理方式、强化机理以及合金化等方面,简要介绍了镍基高温合金的主要研究进展和实际应用.%Nickel-base high-temperature alloys are usually made of nickel-chromium alloy and different alloy elements are added according to specific requirements, thus forming a single austenitic matrix. Because of the advantages of chemical stability, alloying ability and relative stability of nickel element, Nickel-base high-temperature alloys has more excellent high temperature strength, fatigue resistance, thermal properties, such as corrosion resistance, stability of the organization. After decades of development and improvement, the high temperature alloys in China have made great progress in the aspects of alloy design methods, alloy types, smelting and heat treatment processes, industrialization management, etc. With their unique advantages, Ni-based superalloys have become themost important high temperature structural materials in the aerospace and gas turbine industries. In this paper, the main research progress andpractical application of nickel-based superalloy are briefly introduced from the aspects of classification, smelting process and treatment, strengthening mechanism and alloying of common Ni-based superalloys.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】2页(P50-51)【关键词】镍基高温合金;航空航天【作者】王睿【作者单位】江苏省常州市武进区前黄高级中学国际分校江苏 213000【正文语种】中文【中图分类】T高温合金特指以镍、钴、铁或三者与铬的合金为基体,能够承受苛刻的机械应力和600℃以上高温环境的一类高温结构材料.它一般具有较高的室温和高温强度、良好的抗蠕变性能和疲劳性能、优良的抗氧化性和抗热腐蚀性能、优异的组织稳定性和使用可靠性.上个世纪50年代初,我国通过仿照前苏联,自主研制并生产了出第一款高温合金GH3030,从而拉开了我国对于高温合金研究和应用的序幕.20世纪60年代初,我国投入大量人力和物力研究高温合金等军工领域用材料,许多高温合金的研究和生产中心在此时得以建立,并且引进了大量的科研和检测设备.这一阶段,考虑到我国本身存在quot;缺钴少镍quot;的情况,因此我国在高温合金领域特别是铁基高温合金上取得了前所未有的突破,研究和生产均出具规模,生产了诸如GH4037、K417等多个牌号的高温合金.但是由于基体本身化学和物理性质的原因,铁基高温合金在多方面均远逊色与同成分的镍基高温合金,因此在改革开放后,镍基高温合金逐渐成为我国高温合金研究和生产的主体,通过全面紧扣镍原矿,引进欧美技术,我国在粉末镍基高温合金,单晶镍基高温合金和定向凝固柱晶高温合金等尖端领域均取得了重大突破,先后推出了FGH 系列粉末涡轮盘材料,第一、二代单晶镍基高温合金DD402、DD26等.本文主要从镍基高温合金常见分类、冶炼和制备工艺、强化机理和合金化、实际应用等几个方面来简要介绍了镍基高温合金的研究发展.镍基高温合金具有许多种类,通常按照成型工艺的不同,将其分为铸造高温合金和变形高温合金.铸造高温合金由铸造工艺制备,通常分为等轴晶、定向柱晶和单晶三种.而变形高温合金普遍由粉末工艺制备,分为粉末高温合金和弥散强化型高温合金,通常具有良好的冷热加工性能和力学性能.(1)粉末高温合金利用粉末冶金工艺制造而成的高温合金称为粉末高温合金.传统铸造-锻造工艺制成的高合金化高温合金,存在宏观偏析严重、难于成型、疲劳性低等缺点,因此在工艺生产中并未大规模使用.随着粉末工艺的推广,通过在真空或惰性气体气氛下,以制粉工艺将高合金化难变形高温合金制成细小粉末,再通过不同的成形法制成目标合金.由于晶粒细小、成分均匀、微观偏析轻微,故相对于传统铸造合金,粉末高温合金往往在热加工性能,屈服强度和疲劳强度等力学性能上均得到较大提升.目前我国常用的粉末高温合金主要有FGH系列等,其中80年代研制的FGH95是目前强度最高的粉末高温合金.(2)定向柱晶高温合金通过定向凝固技术,使得合金内的横向晶界被消除,制备出只保留了平行于主应力轴的单一晶界的合金称为定向柱晶高温合金.定向凝固柱晶工艺通过螺旋选晶器或籽晶法,只允许一个柱状晶生长,可制成消除一切晶界的单晶涡轮叶片或导向叶片.定向柱晶高温合金具有优异的高温强度和屈服强度,并且相较于单晶高温合金,工艺更为简单、制作成本和检验成本也更低,因此定向柱晶高温合金被广泛应用于涡轮叶片的制造.(3)单晶高温合金采用定向凝固工艺消除所有晶界的高温合金称为单晶高温合金.单晶高温合金同样采用定向凝固技术,但是在型壳设计上增加了单晶选择通道.由于合金内一切晶界被消除,合金化程度很高,其高温强度、疲劳性能等力学性能相对于等轴晶和定向柱晶高温合金有了大幅度的提高,因此在尖端航空领域,单晶高温合金得到广泛应用,比如美国F35战斗机涡轮叶片所采用的的即使第三代镍基单晶高温合金CMSX-10.但是单晶高温合计由于制造成本相对较高、工艺复杂,因此使用受到局限.不同种类的镍基高温合金采用的制备方式截然不同,定向柱晶高温合金和单晶高温合金均采用定向凝固技术,粉末高温合金采用粉末冶金工艺方法生产,而传统的铸造高温合金采用铸-锻工艺生产.粉末高温合金和单晶高温合金是时下应用最前沿的两类镍基高温合金,因此对于其制备方法的研究是具有直接代表意义的.(1)定向凝固技术制备单晶高温合金和定向柱晶高温合金通常采用定向凝固技术,二者差别在于单晶高温合金往往会增设单晶选择通道.现在常用的定向凝固技术有,高速凝固法(HRS)、液态金属冷却法(LMC)、发热剂法(EP)和功率降低法(PD)等,这其中高速凝固法和液态金属凝固冷却法是目前应用最广的制造工艺.高速凝固法(HRS)通过在加热区底部增设了隔热挡板,并且在水冷底盘添加水冷套,使浇注后型壳与加热器之间发生了相对移动,增大了挡板附近的温度梯度,从而实现细化组织,消除晶界各异性的目的.液态金属冷却法(LMC)则是通过加入一个冷却剂槽,通常以锡为冷却剂.当合金熔体浇注成型后,将其从加热器中移出并逐渐匀速浸入到液态锡冷却剂中,这样在合金凝固表面和内部形成了较大的温度梯度,促使晶粒以单一方向生长.通过控制诸如冷却剂温度、浸入速率等参数可以调整合金的晶粒尺寸.(2)粉末冶金工艺粉末冶金工艺通常分为粉末制备和粉末固结两个阶段.目前在实际生产中的粉末制备工艺主要采用气体雾化法和旋转电极法.气体雾化法又被称为AA法,首先将真空熔炼过的母合金加入到雾化设备中,在真空环境下进行重熔,熔解的合金经由漏嘴流出后,在高压气体流的冲击下被雾化成粉末,其中氩气是最常用的气体.旋转电极法则是将合金料在高速旋转,利用固定的钨电极产生等离子弧来连续熔化合金料,这样在离心力的作用下,形成的液滴飞出形成了细小的粉末.粉末制备成功后,需要进行固结以便成形.由于传统的高温合金粉末中往往含有难烧结且易氧化元素,因此在传统的直接烧结工艺下成形相当困难,必须引入高温高压气氛.目前常见的粉末固结方式有真空热压成形、热等静压成形、热挤压和锻造、电火花烧结等成型方法,其中热等静压和热挤压是国内常用的两个工艺.镍基高温合金的强化效应通常组织强化和工艺强化两种.第一种是因为高温合金中的合金元素和基体元素相互作用,引起组织的变化而产生的强化效应.工艺强化是通过改良生产工艺、处理方式、锻造工艺等来实现对高温合金性能的提升.众多强化方式中,合金化对于高温合金性能的改变尤为重要.镍可以通过固溶、形成第二相等方式与加入的合金元素相互作用,其中常见的合金元素有Cr,W,Mo,Re,Al,Ti,Ta,C,B,Zr和稀土元素等十余种合金元素,这些元素在合金中起着不同的作用.Cr是镍基高温合金中含量相对较高的一个元素,它以固溶态存在于基体中,从而改善镍基高温合金的抗氧化性和抗热腐蚀性.W和Mo通过提高扩散激活能,降低合金中的扩散,从而增强原子间结合力,提高合金的硬度和高温强度.Al 是最主要的γ'相形成元素,且在高温下能形成保护性的氧化膜,提高合金的抗氧化性能,因此Al也常被用于表面化处理.其他如C,B,Zr和稀土元素等微量元素,在镍基高温合金中的含量均在1%以下,但是也起着很强的作用.经过几十年的研究和发展,镍基高温合金虽已经在多个方面均取得较大的突破,但为了满足航空、航天领域对于高性能高温合金材料不断增加的需求,也为了应对相关领域的国际竞争,增加我国的制空竞争力,在以后得研究中仍得从以下几个方面加强:(1)建立和完善更有效的合金设计方法,通过调整合金元素的比例,改善制造工艺来得到强度更高,质量更轻,成本更低的镍基高温合金;(2)应该对尖端高温合金诸如第三代单晶高温合金、第五代粉末高温合金的研制,改善制备工艺,使得这类合金的性能和质量更加稳记录并完善合金的性能和数据;(3)要扩大应用范围,扩展对于民用燃气轮机中高温合金的研制和开发.总之,镍基高温合金是航空航天领域发展的核心关键,高温材料的强度决定了飞机发动机的推重比和性能,因此研究镍基高温合金是认识材料领域,了解我国乃至世界航空航天领域发展,探索我国国防事业的一块敲门砖.王睿,男,江苏省常州市武进区前黄高级中学国际分校;研究方向:材料类.【相关文献】[1]郭建亭.高温材料学[J].北京:科学出版社,2010.06.[2]张义文.粉末高温合金研究进展[J].中国材料进展,2013年第1期.[3]孙晓峰.镍基单晶高温合金研究进展[J].中国材料进展,2012年第12期.[4]王斌,Al对高温合金高温抗氧化性能的影响[J].材料热处理技术,2012年5月.。
Inconel718沉淀硬化镍基高温合金化学成分力学性能全解
Inconel718镍基合金工艺性能
• Inconel718工艺性能与要求：
1、因Inconel718合金中铌含量高,合金中的铌偏析程度与 治金工艺直接有关。 2、为避免钢锭中的元素偏析过重，采用的钢锭直径不大 于508mm。 3、经均匀化处理的合金具有良好的热加工性能，钢锭的 开坯加热温度不得超过1120℃。 4、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温 度密切相关。 5、合金具有满意的焊接性能，可用氩弧焊、电子束焊、 缝焊、点焊等方法进行焊接。
规范 AMS 5664
AMS 5662 AMS 5663 AMS 5664
AMS 5596 AMS 5597
AMS 5832
美国机械工 ASME SB637 ASME SB637
程师协会
管材
AMS 5589 AMS 5590
Inconel718镍基合金金相组织
• Inconel718 金相组织结构： • 沉淀硬化镍基高温合金718该合金标准
GPa
GPa
电阻率 μΩ•m
线膨胀系数 泊松比
a/10-6℃-1
8.24
1260
14.7
435
1320 (100℃)
199,9
77,2
1.15
11.8 0.3
(20~100℃)
Inconel718镍基合金力学性能
Inconel718力学性能 (在20℃检测机械性能的最小值)
处理方式
抗拉强度 σb/MPa
Inconel718镍基合金 对应牌号
• Incone l718对应牌号： • GH4169 • GH169(中国) • NC19FeNb(法国) • W.Nr.2.4668 • NiCr19Fe19Nb5(德国) • UNS NO7718
镍基高温合金的研究和应用
50当代化工研究Chenmical I ntermediate技术应用与研究2017•07镇基高温合金的研究承*应用*王睿(江苏省常州市武进区前黄高级中学国际分校江苏213000)摘要：镍基高温合金是通常以镍铬为合金基体，并根据具体需求加入不同的合金元素，从而形成的单一奥氏体基体组织。
由于镍元素在 化学稳定性、合金化能力和想稳定性上的优势，镍基高温合金相对于铁基和钴基高温合金具有更优异的高温强度、抗疲劳性能、抗热腐蚀 性、组织稳定性等性能•经过几十年发展和完善，我国高温合金领域在合金设计方法、合金种类、冶炼和热处理工艺、工业化管理等方面 均取得了较大的进展，而凭借其独特的优势，镍基高温合金已经成为当代航空航天和燃气轮机工业中地位最重要的高温结构材料.本文主要从常见镍基高温合金分类、冶炼工艺和处理方式、强化机理以及合金化等方面，简要介绍了镍基高温合金的主要研究进展和实际应用。
关鍵词：镍基高温合金；航空航天中图分类号：T文献标识码：AResearch and Application of Nickel - Based High Temperature AlloyWangRui(Qianhuang High School International Branch,Wujin District,Changzhou City,Jiangsu Province,Jiangsu,213000) Abstract: Nickel-base high-temperature alloys are usually made o f n ickel-chromium alloy and different alloy elements are added according to specific requirements, thus f orming a single austenitic matrix. Because o f t he advantages o f c hemical stability, alloying ability and relative stability of n ickel element, Nickel-base high-temperature alloys has more excellent high temperature strength, fatigue resistance, thermal p roperties, such as corrosion resistance, stability of t he organization. After decades of d evelopment and improvement, the high temperature alloys in China have made great p rogress in the aspects o f a lloy design methods, alloy types, smelting and h eat treatment p rocesses, industrialization management, etc. With their unique advantages, Ni - based superalloys have become the most important high temperature structural materials in the aerospace and gas turbine industries. In this paper, the main research progress and p ractical application o f n ickel-based superalloy are briefly introduced f rom the aspects o f classification, smelting p rocess and treatment, strengthening mechanism and alloying of c ommon Ni - based s uperalloys.Key words•nickel-base high-temperature alloys-, aerospace1.引言高温合金特指以镍、钴、铁或三者与铬的合金为基体，能够承受苛刻的机械应力和600°C以上高温环境的一类高温 结构材料。
INCONEL 718(GH4169)高温合金的发展与工艺
INCONEL 718(GH4169)高温合金的发展与工艺齐欢【摘要】Since its invention and initial application in gas turbine components in the early 60's of 20th century at INCO Huntington Alloys (now called Special Metals Co. ), INCONEL 718 alloy (IN718) has become the most widely used nickel based superalloy in the aircraft engine industry. It was used in many critical aircraft engine components, accounting for over 30% of the total finished component mass of a modern aircraft engine. This article reviews IN718 alloy development history, its mechanical properties, long-term thermal stabilities, industrial processing methods, and current developing substitute alloys for enhanced thermal stability.%INCONEL 718合金(IN718)自从20世纪60年代初在美国的INCO Huntington Alloys(现为Special Metals Co.)被发明并应用于涡轮零部件制造后,已成为航空发动机历史上应用最为广泛的镍基高温合金材料.现代飞机发动机上超过30％(质量分数)的关键零部件由718合金制成.本文回顾了718合金在航空发动机上的应用历史,对该合金的基本力学性能、高温稳定性,以及目前国外应用的铸、锻制造工艺现状做了综述.对国外正在研究的新型IN718衍生替代合金的发展现状进行了介绍.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】9页(P92-100)【关键词】INCONEL 718;镍基合金;718Plus;航空发动机【作者】齐欢【作者单位】上海交通大学密西根学院,上海200240【正文语种】中文【中图分类】V252INCONEL 718高温合金（简称IN718）在航空发动机上的应用已经走过了半个世纪。
[材料论文]Inconel_718镍基高温合金分析与研究_午虎特种合金技术部
![[材料论文]Inconel_718镍基高温合金分析与研究_午虎特种合金技术部](https://img.taocdn.com/s3/m/567e2dc669eae009581becf1.png)
【材料论文】Inconel 718镍基高温合金分析与研究-午虎特种合金技术部一、Inconel 718 概述Inconel 718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。
1.1 Inconel 718 材料牌号Inconel 7181.2 Inconel 718 相近牌号Inconel 718(美国),NC19FeNb(法国)1.3 Inconel 718 材料的技术标准GJB 2612-1996 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》HB 6702-1993 《WZ8系列用Inconel 718合金棒材》GJB 3165 《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》GJB 1952 《航空用高温合金冷轧薄板规范》GJB 1953《航空发动机转动件用高温合金热轧棒材规范》GJB 2612 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》GJB 3317《航空用高温合金热轧板材规范》GJB 2297 《航空用高温合金冷拔（轧）无缝管规范》GJB 3020 《航空用高温合金环坯规范》GJB 3167 《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》GJB 3318 《航空用高温合金冷轧带材规范》GJB 2611《航空用高温合金冷拉棒材规范》YB/T5247 《焊接用高温合金冷拉丝》YB/T5249 《冷镦用高温合金冷拉丝》YB/T5245 《普通承力件用高温合金热轧和锻制棒材》GB/T14993《转动部件用高温合金热轧棒材》GB/T14994 《高温合金冷拉棒材》GB/T14995 《高温合金热轧板》GB/T14996 《高温合金冷轧薄板》GB/T14997 《高温合金锻制圆饼》GB/T14998 《高温合金坯件毛坏》GB/T14992 《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》HB 5199《航空用高温合金冷轧薄板》HB 5198 《航空叶片用变形高温合金棒材》HB 5189 《航空叶片用变形高温合金棒材》HB 6072 《WZ8系列用Inconel 718合金棒材》1.4 Inconel 718 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。
镍基高温合金Inconel718的超高效电火花电弧复合加工
设计 ・ 研 究
镍基 高温合金 Ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｅ ｌ ７ １ ８的超高效
电火花 电弧复合加工
王 飞 ， 刘永红 ， 申 泱， 唐 泽民， 王广绪 ， 纪仁 杰 ， 张彦 振
（中国石 油大 学（ 华东） 机 电工 程学 院 ， 山东东 营 ２ ５ ７ ０ ６ １）
（ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｏｌ ｒ ｅ ｕ ｍ， Ｄ ｏ ｎ ｇ ｙ ｉ ｎ ｇ ２ ５ ７ ０ ６ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ａ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｅ ｄ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ ｄ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ｇ ｅ
金 的硬 度 随着温 度 的升 高 而升高 ， 进 一步 增加 了加 工难 度 。为 了延 长 刀具 寿命 ， 专 家学 者研 究 出 了低
ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｅ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｅ ｌ ７ １ ８ ． Ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｏｓ ｐ ｅ ｄ ｏ ｗｅ ｐ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｉ ｓ ｅ ｄ ａ ｐ ｕ ｌ ｓ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ＤＣ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ． Ｂ ｅ ｎ ｅ ｆ ｉ ｔ ｉ ｎ ｇ ｆ ｒ ｏ ｍ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ ｌ ｆ ｕ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ
增材制造Inconel 718合金快速凝固组织形成数值模拟
冶金信息导刊应用研究Application Research增材制造Inconel 718合金快速凝固组织形成数值模拟谭霖坤 姜 杰 徐秋兰 都孟帅 张庆宇（苏州大学沙钢钢铁学院 苏州 215137）摘 要：建立并采用描述快速凝固显微组织演化的元胞自动机模型，对Inconel 718合金增材制造过程中的枝晶生长和Nb元素的微观偏析问题进行数值模拟研究。
模拟结果再现了不同条件下等轴和柱状枝晶的生长过程。
结果表明，随着冷却速度的增大，一次和二次枝晶臂组织更加细小，且固相增长率更快。
在柱状枝晶生长阶段后期，一次枝晶臂间隙出现了明显的Nb元素微观偏析。
统计结果表明，随冷却速度和温度梯度的增大，Nb偏析面积减小且偏析位置分布更加分散。
关键词：增材制造；Inconel 718；快速凝固；微观偏析；数值模拟NUMERICAL MODELING OF MICROSTRUCTUREFORMATION IN THE PROCESS OF RAPIDSOLIDIFICATION DURING THE ADDITIVEMANUFACTURING OF INCONEL 718 ALLOYTan Linkun Jiang Jie Xu Qiulan Du Mengshuai Zhang Qingyu(Shagang School of Iron and Steel, Soochow University, Suzhou 215137, China)Abstract：The dendritic growth and Nb element microsegregation in the additive manufacturing of Inconel 718alloy were numerically simulated by establishing and using a cellular automaton model to describe the microstructureevolution of rapid solidification. The growth process of the equiaxed and columnar dendrites under different conditionswas simulated. The results showed that the microstructure of the primary and secondary dendrite arms became smallerand the growth rate of solid phase was faster with the increase of the cooling rate. At the later stage of the columnardendrite growth, Nb element microsegregation appeared in the primary dendrite arm gap. The statistical results showedthat with the increase of cooling rate and temperature gradient, Nb element microsegregation area decreased andmicrosegregation location distribution became more dispersed.Key words： additive manufacturing; Inconel 718; rapid solidification; microsegregation; numerical modeling本论文得到苏州大学大学生课外学术科研基金项目（重点项目）资助第一作者：谭霖坤，男，20岁，金属材料工程本科生收稿日期：2020-10-09温部件的关键材料种类[1]。
IN718镍基高温合金电火花加工表面完整性初步
Ｃｏｎｔｅｎｔ（％） ３．０４ ５．１９ １７．８９ ０．７０ １７．６７
Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｎｉ Ｔｉ Ｂ
Ｓ Ａｌ
Ｃｏｎｔｅｎｔ（％） ３７．１４ １．０１ ０．００４ ０．００２ ０．５１
实 验 设 备 采 用 电 火 花 线 切 割 机 ，电 极 丝 为 铜 丝 ，工 作液为去离子水。选择影响表面完整性的主要加工参
图３ 加工表面 ＳＥＭ（ＯＮ：１２μｓ，ＩＰ：２Ａ） Ｆｉｇ ３Ｓｕｒｆａｃｅｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ ｏｆ ＥＤＭ
对比图２ 与 ３，图 ３ 中有较多的球形熔滴，这是 由 于当峰值电流增 大，放 电 能 量 越 大，放 电 点 温 度 高，气 化的材料较多，而 后 受 到 冷 却 液 的 作 用 凝 固 在 材 料 表 面 。 如 图 ５ 所 示 ，加 工 表 面 有 微 小 孔 ，这 是 由 于 火 花 放 电 时 ，放 电 通 道 会 产 生 大 量 气 体 ，气 体 溶 解 在 熔 池 内 并 达到饱和状态，放 电 产 生 的 能 量 没 有 足 够 的 能 量 将 熔 融合金抛出，当熔融金属重新凝固在加工表面上 时，气
在综合分析的 基 础 上，本 文 就 镍 基 高 温 合 金 电 火 花加工后的表面 完 整 性 进 行 初 步 研 究，就 其 变 化 规 律 进行了探讨，目 的 是 为 镍 基 合 金 的 加 工 找 寻 一 种 新 的 可行的加工 方 法，为 扩 大 ＥＤＭ 在 高 温 合 金 加 工 中 应 用范围提供一些理论基础和依据。进而扩大镍基合金 在 航 空 、化 工 和 医 疗 等 工 业 的 应 用 范 围 。
电 火 花 加 工 （ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ， ＥＤＭ）是基于工具和工 件 （正、负 电 极）之 间 的 脉 冲 性 火花放电时的电腐蚀现象来蚀 除 多 余 的 金 属，以 达 到 对零件的尺寸、形 状 及 表 面 品 质 预 定 的 加 工 要 求 。 ［７，８］ 电极间的电火花腐蚀是非常复 杂 的 物 理 过 程，每 次 金 属 蚀 除 都 是 电 动 力 、电 磁 力 、热 动 力 以 及 流 体 动 力 等 综 合结合作用的 结 果，而 与 材 料 的 力 学 性 能 无 关。 所 以 适合于常规切削加工方法比较难加工的材料。
磁力研磨镍基高温合金实验研究
磁力研磨镍基高温合金实验研究陈春增;张桂香;赵玉刚;赵文聪【摘要】针对镍基高温合金(Inconel718)机械加工后表面质量难以满足使用要求的问题,基于磁力研磨法,选用雾化快凝法制备的Al2 O3系球形磁性磨料,对Inconel718合金样件进行表面光整加工.采用梯度研磨法提高加工效率,并结合正交试验优化加工参数.结果表明,Inconel718合金表面粗糙由原始的0.359 μm下降到0.023 μm,达到镜面效果;表面微裂纹和微观形貌得到明显改善,提高了零件的抗疲劳强度和寿命.为磁力研磨在镍基高温合金光整加工中的推广应用提供了理论和技术支持.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2016(038)004【总页数】4页(P6-9)【关键词】磁力研磨;镍基高温合金;表面粗糙度;表面形貌【作者】陈春增;张桂香;赵玉刚;赵文聪【作者单位】山东理工大学机械工程学院,山东淄博255049;山东理工大学机械工程学院,山东淄博255049;山东理工大学机械工程学院,山东淄博255049;山东理工大学机械工程学院,山东淄博255049【正文语种】中文【中图分类】TG580.68随着航空航天产业的发展，具有优秀机械性能的镍基高温合金Inconel718的使用越来越多，对其表面质量的要求也越来越高[1]。
Inconel718合金在700℃时具有高的抗拉强度、疲劳强度、抗蠕变强度和断裂强度。
并在高、低温环境均具有高耐腐蚀性[2]。
Inconel718合金用来制造各种形状复杂的零部件，在长时间高温条件下应用的高性能航空发动机中的关键转动零件，如盘和叶片中获得了极为广泛的应用[3]。
通过对以往Inconel718合金零部件失效现象分析得知，失效的发生或者开始于零件表面[4]，究其主要原因都是零件表面质量和形貌不良所致。
因此，对Inconel718合金零件进行表面光整加工是非常有必要的。
光整加工可以有效地降低表面粗糙度，提高零件的抗疲劳强度，增加零件的使用寿命[5]。
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1.4 Inconel 718 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，材料论文】 Inconel 718 镍基高温合金分析与研究 -午虎特种合金技术部Inconel 718 概述Inconel 718 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。
相近牌号 Inconel 718（ 美国 ）,NC19FeNb （ 法 国） 材料的技术标准 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》HB 6702-1993 《WZ8 系列用 Inconel 718 合金棒材》 GJB 3165 《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》 GJB 1952 《航空用高温合金冷轧薄板规范》GJB 1953 《 航空发动机转动件用高温合金热轧棒材规范》 GJB 2612 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》 GJB 3317 《 航空用高温合金热轧板材规范》 GJB 2297 《航空用高温合金冷拔（轧）无缝管规范》 GJB 3020 《航空用高温合金环坯规范》 GJB 3167 《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》 GJB 3318 《航空用高温合金冷轧带材规范》 GJB 2611 《 航空用高温合金冷拉棒材规范》 YB/T5247 《焊接用高温合金冷拉丝》 YB/T5249 《冷镦用高温合金冷拉丝》YB/T5245 《普通承力件用高温合金热轧和锻制棒材》 GB/T14993 《 转动部件用高温合金热轧棒材》 GB/T14994 《高温合金冷拉棒材》 GB/T14995 《高温合金热轧板》 GB/T14996 《高温合金冷轧薄板》 GB/T14997 《高温合金锻制圆饼》 GB/T14998 《高温合金坯件毛坏》GB/T14992 《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》 HB 5199《 航空用高温合金冷轧薄板》 HB 5198 《航空叶片用变形高温合金棒材》 HB 5189 《航空叶片用变形高温合金棒材》HB 6072 《WZ8 系列用 Inconel 718 合金棒材》 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1.1 Inconel 718 材料牌号 Inconel 7181.2 Inconel 718 1.3 Inconel 718 GJB 2612-1996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Inconel 718 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Inconel 718 合金加以区别，合金牌1-1%1.5 Inconel 718 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：Ⅰ：（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。
Ⅱ：（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。
Ⅲ：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。
1.6 Inconel 718 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。
1.7 Inconel 718 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。
1.8 Inconel 718 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、 Inconel 718 力学性能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。
、 Inconel 718 物理及化学性能2.1 Inconel 718 热性能 2.1.1 Inconel 718 熔化温度范围 2.1.2 Inconel 718 热导率 见表 2-2.1.4 Inconel 718 线膨胀系数 见表 2-3 ； 2.2 Inconel 718 密度 ρ =8.24g/cm3 2.3 Inconel 718 电性能表 2-2[2]2-3[2]2.4 Inconel 718 2.5 Inconel 718 化学性能2.5.1 Inconel 718 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2-43-13-1[1] 1260 ～1320 ℃。
四、Inconel 718 组织结构4.1 相变温度γ " 相是该合金的主要强化相，其最高稳定温度是650 ℃，开始固熔温度为840 ～870 ℃，完全固熔温度是950 ℃，γ′相也是该合金的强化相，但数量少于γ " 相，其析出温度是600 ℃，完全熔解温度是840 ℃；δ相的开始析出温度是700 ℃，析出峰温度是940℃，980 ℃开始熔解，完全熔解温度是1020 ℃。
4.2 时间-温度-组织转变曲线见图4-1。
4.3 合金组织结构4.3.1 合金标准热处理状态的组织由γ基体、γ′、γ"N、bCδ、相组成。
γ"(Ni3Nb) 相是主要强化相，为体心四方有序结构的亚稳定相，呈圆盘状在基体中弥散共格析出，在长期时效或长期应用期间，有向δ相转变的趋势，使强度下降。
γ′T(i)N)相i3(的Al数量、次于γ " 相，呈球状弥散析出，对合金起一部分强化作用。
δ 相主要在晶界析出，其形貌与锻造期间的终锻温度有关，终锻温度在900 ℃，形成针状，在晶界和晶内析出；终锻温度达930 ℃，δ 相呈颗粒状，均匀分布；终锻温度达950 ℃，δ 相呈短棒状，分布于晶界为主；终锻温度达980 ℃，在晶界析出少量针状δ相，锻件出现持久缺口敏感性。
终锻温度达到1020 ℃或更高，锻件中无δ相析出，晶粒随之粗化，锻件有持久缺口敏感性。
锻造过程中，δ 相在晶界析出，能起到钉扎作用，阻碍晶粒粗化。
4.3.2 L 相是变形Inconel 718 合金中不允许存在的相，该相富铌，存在于铸锭枝晶间，降低铸锭初熔点，铸锭中L 相固溶温度和均匀化时间的关系见图4-2。
4.3.3 晶粒度4.3.3.1 合金在高温固熔（保温2h ）时的晶粒长大倾向见图4-3 。
4.3.3.2 棒材（原始晶粒9～9.5 级）经不同温度加热并以不同变形量锻造变形后，再经过标准热处理（固溶温度965℃，1h ），其晶粒度的变化见表4-1。
4.3.3.3 锻件技术标准规定，普通锻件平均晶粒度为 4 级，允许个别 2 级，高强锻件平均晶粒度为8 级，允许个别 2 级；直接时效锻件平均晶粒度应为10 级或更细。
4.3.4 直接时效的锻件在600 ～700 ℃长期时效500h 后，析出相数量的变化见表4-2。
表4-1[19]表4-2[11]5.1 成型性能5.1.1 因Inconel 718 合金中铌含量高，合金中的铌偏析程度与冶金工艺直接相关。
电渣重熔和真空电弧熔炼的熔炼速度和电极棒的质量状态直接影响材质的优劣。
熔速快，易形成富铌的黑斑；熔速慢，会形成贫铌的白斑；电极棒表面质量差和电极棒内部有裂纹，均易导致白斑的形成，所以，提高电极棒质量和控制熔速及提高钢锭的凝固速率是冶炼工艺的关键因素。
为避免钢锭中的元素偏析五、Inconel 718 工艺性能与要求过重，至今采用的钢锭直径不大于508mm 。
均匀化工艺必须确保钢锭中的L 相完全熔解。
钢锭两阶段均匀化和中间坯二次均匀化处理的时间，根据钢锭和中间坯的直径而定。
均匀化工艺的控制与材料中的铌偏析程度直接相关。
目前生产中采用的1160 ℃，20h ± 1180 ℃，44h 的均匀化工艺，尚不足以消除钢锭中心的偏析，因此建议采用以下均匀化工艺：1. 1150 ～1160 ℃，20 ～30h ＋1180 ～1190 ℃，110 ～130h ；2. 1160 ℃，24h ＋1200 ℃，70h[20] 。
5.1.2 经均匀化处理的合金具有良好的热加工性能，钢锭的开坯加热温度不得超过1120 ℃。
锻件的锻造工艺应根据锻件使用状况和应用要求，结合生产厂的生产条件而定。
开坯和生产锻件是，中间退火温度和终锻温度必须根据零件所要求的组织状态和性能来确定，一般情况下，锻造的终锻温度控制在930 ～950 ℃之间为宜。
各类锻件的锻造温度和变形程度见表5-1 。
表5.1.3 与板材冷成形有关的性能见表5-2 。
5.1.4 锻件的变形程度、终锻温度和晶粒尺寸之间的关系见图5-1 。