Материал Inconel 718

материал инконель 718 это суперсплав на основе никеля и хрома, демонстрирующий высокую прочность в экстремальных условиях, включая длительное воздействие криогенных температур, а также окислительных или коррозионных условий при повышенных температурах до 700°C. В этой статье подробно описаны состав, свойства, термическая обработка, технические характеристики, формы изделий, области применения и мировые поставщики этого высокоэффективного сплава.

Состав материал инконель 718

Inconel 718 - это закаливаемый осаждением сплав на основе никеля, содержащий несколько ключевых элементов:

Состав сплава Inconel 718

Элемент	Вес %	Назначение
Никель (Ni)	50-55%	Основной элемент, обеспечивающий коррозионную стойкость
Хром (Cr)	17-21%	Стойкость к окислению и коррозии
Железо (Fe)	Баланс	Снижение стоимости, прочность на разрыв
Ниобий (Nb)	4.75-5.5%	Первичный упрочняющий элемент, образует осадки размером γ"
Молибден (Mo)	2.8-3.3%	Упрочнение твердых растворов
Титан (Ti)	0.65-1.15%	Карбонитриды для контроля зерна
Алюминий (Al)	0.2-0.8%	Способствует упрочнению осадков γ"

Сочетание никеля, хрома, ниобия и молибдена обеспечивает превосходные свойства при растяжении, усталости и разрыве при ползучести по сравнению с другими нержавеющими сплавами, а сбалансированный химический состав обеспечивает превосходную обрабатываемость и свариваемость.

материал инконель 718 Свойства

Отжиг в растворе и обработка старением позволяют изменять свойства и характеристики в зависимости от требований применения.

Свойства материала Inconel 718

Состояние	Предел текучести	Прочность на разрыв	Удлинение
Отжиг в растворе	≥ 758 МПа	≥ 1034 МПа	≥ 12%
Пиковая выдержка	≥ 1310 МПа	≥ 1460 МПа	≥ 6%

Другие ключевые характеристики при комнатной температуре включают:

• Отличная усталость и превосходная усталостная прочность при надрезе
• Высокая вязкость разрушения и ударопрочность
• Хорошая стойкость к окислению и коррозии
• Тепловые свойства выше среднего по сравнению с альтернативными сплавами
• Более низкая стоимость по сравнению с инконелем 625 или сплавом Waspaloy

Сбалансированный химический состав обеспечивает редкое сочетание технологичности, механических характеристик и экономичности.

материал инконель 718 Приложения

Никель-железная матрица придает Inconel 718 необычное сочетание свойств, позволяющее использовать его в экстремальных условиях от криогенных температур до 700°C.

Отрасли и области применения

Промышленность	Типовые применения
Аэрокосмическая промышленность	Компоненты двигателя - лопасти, корпуса, крепеж, уплотнения, форсунки, прокладки
Нефть и газ	Скважинные инструменты, клапаны, устьевые детали, поточные линии, контрольно-измерительные приборы
Производство электроэнергии	Газификация угля, атомные и химические заводы
Автомобильная промышленность	Роторы турбокомпрессоров, выпускные коллекторы, клапаны
Химическая обработка	Теплообменники, реакционные сосуды, насосы

Высокая прочность сплава ценится для снижения веса, а устойчивость к коррозии/окислению позволяет работать при высоких температурах и давлении в критически важном оборудовании и инструментах. Отличная усталостная прочность и прочность на разрыв при ползучести позволяют создавать детали, подвергающиеся динамическим нагрузкам.

Формы продуктов

• Запас бруса
• Тарелка
• Лист
• Крепеж
• Литье по выплавляемым моделям
• Экструдированные формы
• Тюбинг
• Сварочная проволока

Они обеспечивают гибкость при изготовлении деталей оптимальной формы, прочности и функциональности.

Термообработка

Отжиг раствора Нагревает сплав выше температуры сольвуса, растворяя γ" осадки, обеспечивая движение дислокаций и рекристаллизацию для улучшения формуемости. Затем следует быстрое охлаждение до комнатной температуры для сохранения пластичности и мягкости.

Параметр	Значение
Состояние	Отжиг в растворе
Температура	950-980°C
Продолжительность	1 час
Метод охлаждения	Воздух охлаждается или ускоряется

В результате закалки впоследствии образуются очень мелкие γ-дюймовые осадки, укрепляющие границы зерен. Типичное двухступенчатое старение позволяет получить оптимальные свойства:

Шаг	Температура	Продолжительность
Возраст - 1	720°C	8 часов
Возраст - 2	620°C	8 часов
Метод охлаждения	Воздушная прохлада

Обработка раствором растворяет осадки, а закалка по возрасту восстанавливает прочность и твердость.

материал инконель 718 Стандарты

Состав, формы и свойства никелевого сплава 718 стандартизированы во всем мире:

Стандарт	Название
AMS 5662	Никелевый сплав, коррозионностойкий и жаропрочный, прутки, поковки и кольца
ASTM B637	Стандартная спецификация на прутки, поковки и ковочные заготовки из никелевого сплава для высокотемпературных условий эксплуатации, упрочняемые осаждением
ISO 6207	Деформируемые никелевые сплавы - Химический состав никелевых сплавов номер 718 (Ni-Fe-Cr-Nb-Mo)

Они охватывают химические пределы содержания элементов, минимальные значения предела прочности и текучести, диапазоны твердости и размер зерна в растворе, отожженном и закаленном в процессе старения для деформируемых изделий, включая прутки, плиты, листы и поковки.

материал инконель 718 Поставщики

Инконель 718, широко используемый высокоэффективный сплав для аэрокосмической промышленности, производится всеми ведущими производителями никелевых сплавов:

Компания	Фирменные наименования	Формы продуктов
ATI	ATI 718	Планка, заготовка, крепеж
Столярные технологии	Пользовательский возраст 718	Прутки, проволока, трубы
Haynes International	Haynes 718	Лист, пластина
Специальные металлы	U718	Фитинги, фланцы, кольца
Кованые изделия PCC	ПКК 718	Кольца, блиски

Поставщики предлагают сертифицированные отчеты об испытаниях материала Inconel 718, подтверждающие химический состав, механические свойства и соответствие микроструктуры. Данные об экспорте/импорте подтверждают, что материал поставляется с известных мировых заводов.

Анализ затрат

Цены на никелевый сплав 718 колеблются в зависимости от рыночных цен на никель и регионального спроса-предложения. При покупке 10 и более метрических тонн в среднем действуют оптовые скидки:

• Мельница cert 3.2 материал: $18-22/кг
• Сертифицированные бары NADCAP: $30-50/кг

По сравнению с нержавеющими сталями стоимость Inconel 718 в среднем в 5-10 раз выше, но при этом он обеспечивает возможности работы при экстремальных температурах и давлениях, недостижимые для аустенитных и мартенситных марок.

Обработка инконеля 718

Несмотря на хорошую технологичность для высокопрочного суперсплава, высокая скорость закалки Inconel 718 может вызвать трудности при обработке и формовке. Рекомендации включают:

• Используйте жесткие установки, минимизирующие вибрацию
• Используйте охлаждающую жидкость высокого давления/объема
• Оптимизация скорости подачи, глубины резания
• Применение твердосплавных пластин с покрытием TiAlN
• Фактор 15% более низкие скорости, чем сталь
• Возможность обработки при повышенных температурах

Эти меры помогают достичь ожидаемого срока службы инструмента и качества обработки поверхности при минимизации остаточных напряжений.

Преимущества

• Высокое соотношение прочности и массы
• Сохраняет свойства при растяжении/усталости после длительной эксплуатации при температуре до 700°C
• Выдающаяся коррозионная стойкость в различных средах
• Настраиваемые профили прочности/твердости с помощью термообработки
• Отличная обрабатываемость по сравнению с закалкой осаждением

Ограничения

• Для достижения оптимальных механических свойств требуется возрастная закалка
• Относительно сложная обрабатываемость по сравнению с аналогичными никелевыми сплавами
• Более высокая стоимость материала по сравнению со сталями ограничивает применение в экономичных областях

Резюме

В целом, Inconel 718 - это высокопроизводительный никель-хромовый сплав, упрочняющийся осаждением, разработанный для экстремальных условий эксплуатации при температурах до 700°C и сочетающий в себе высокую прочность, вязкость, технологичность и коррозионную стойкость. В авиакосмической промышленности используется способность противостоять усталости, ползучести и растрескиванию при длительных циклических нагрузках. В нефтегазовом оборудовании используется превосходная стойкость к окислению наряду с высоким соотношением прочности и веса. Ведущие мировые поставщики предоставляют сертифицированные Материал Inconel 718 включая прутки, пластины, листы, поковки и крепеж. Соответствие требований приложения индивидуальным протоколам термообработки позволяет сбалансировать желаемую твердость, пластичность и функциональность.

Вопросы и ответы

Для чего используется инконель 718?

Инконель 718 широко используется в аэрокосмических двигателях (лопатки, корпуса, крепеж и т.д.), газовом/петрохимическом оборудовании (клапаны, устья скважин, скважинный инструмент), деталях для ядерной/химической переработки, турбокомпрессорах и теплообменниках благодаря своим высокотемпературным возможностям.

В каких отраслях промышленности используется инконель 718?

Основные отрасли промышленности включают аэрокосмическую, добычу и переработку нефти/газа, электростанции, химическую переработку, оборудование для борьбы с загрязнением окружающей среды и автомобильные/морские приложения с турбонаддувом.

Можно ли сваривать инконель 718?

Да, Inconel 718 демонстрирует отличную свариваемость с использованием присадочной проволоки ERNiCrFe-7 после обработки раствором благодаря оптимизированному составу и контролю включений. Предварительный нагрев снижает чувствительность к трещинам.

В чем разница между Inconel 600, 625 и 718?

Инконель 600 упрочняется твердым раствором, 625 упрочняется молибденом, а 718 - сплавом, упрочняющимся осаждением. Инконель 718 обеспечивает наивысшую прочность из всех трех, но требует обработки старением.

Какова твердость отожженного Inconel 718?

Твердость по Бринеллю отожженного Inconel 718 составляет 217-255. Пик старения может достигать 422-472 BHN. Уровни твердости помогают определить правильность термообработки.

Нужна ли термическая обработка для Inconel 718?

Да, для достижения полных механических свойств стандартная термообработка включает отжиг в растворе с последующим двухступенчатым процессом возрастной закалки. После отжига улучшается обрабатываемость.

Какова цена за кг инконеля 718?

Цены на инконель 718 колеблются в диапазоне от $18-22/кг для базовой сертификации на заводе до $30-50/кг для полностью сертифицированного материала авиационного качества в зависимости от цен на никель и регионального спроса.

узнать больше о процессах 3D-печати