Inconel 718 Material

inconel 718 material är en nickel-krombaserad superlegering som uppvisar hög hållfasthet i extrema miljöer, inklusive långvarig exponering för kryogena temperaturer samt oxiderande eller korrosiva förhållanden vid förhöjda temperaturer upp till 700°C. Den här artikeln beskriver sammansättning, egenskaper, värmebehandling, specifikationer, produktformer, tillämpningar och globala leverantörer av denna högpresterande legering.

Sammansättning av inconel 718-material

Inconel 718 är en utskiljningshärdbar nickelbaserad legering som innehåller flera viktiga grundämnestillsatser:

Inconel 718 Legeringens sammansättning

Element	Vikt %	Syfte
Nickel (Ni)	50-55%	Huvudelement som ger korrosionsbeständighet
Krom (Cr)	17-21%	Oxidations- och korrosionsbeständighet
Järn (Fe)	Balans	Kostnadsreduktion, draghållfasthet
Niob (Nb)	4.75-5.5%	Primärt härdningselement, bildar γ"-utfällningar
Molybden (Mo)	2.8-3.3%	Förstärkning av fast lösning
Titan (Ti)	0.65-1.15%	Formar karbonitrider för kornkontroll
Aluminium (Al)	0.2-0.8%	Bidrar till γ" utskiljningshärdning

Kombinationen av nickel, krom, niob och molybden ger överlägsna drag-, utmattnings- och krypbrottsegenskaper jämfört med andra rostfria legeringar samtidigt som den balanserade kemin ger enastående tillverknings- och svetsbarhet.

inconel 718 material Fastigheter

Lösglödgning och åldringsbehandling gör det möjligt att skräddarsy egenskaper och prestanda baserat på applikationskrav.

Materialegenskaper för Inconel 718

Skick	Utbyteshållfasthet	Draghållfasthet	Töjning
Lösningsglödgad	≥ 758 MPa	≥ 1034 MPa	≥ 12%
Högsta ålder	≥ 1310 MPa	≥ 1460 MPa	≥ 6%

Andra viktiga egenskaper vid rumstemperatur är bl.a:

• Utmärkt utmattningshållfasthet och enastående hållfasthet mot utmattning i skåror
• Hög brottseghet och slagtålighet
• God oxidations- och korrosionsbeständighet
• Termiska egenskaper över genomsnittet jämfört med alternativa legeringar
• Lägre kostnad än Inconel 625 eller Waspaloy

Den balanserade kemin ger en sällsynt kombination av tillverkningsbarhet, mekanisk prestanda och kostnadseffektivitet.

inconel 718 material Tillämpningar

Nickel/järnmatrisen ger Inconel 718 en ovanlig blandning av egenskaper som möjliggör användning från kryogena temperaturer upp till 700°C i extrema miljöer.

Industrier och tillämpningar

Industri	Typiska tillämpningar
Flyg- och rymdindustrin	Motorkomponenter – blad, höljen, fästelement, tätningar, munstycken, distanser
Olja & Gas	Borrhålsverktyg, ventiler, delar till borrhålshuvud, flödesledningar, instrumentering
Kraftgenerering	Kolförgasning, kärnkraftverk och kemiska anläggningar
Fordon	Turboladdarrotorer, avgasgrenrör, ventiler
Kemisk bearbetning	Värmeväxlare, reaktionskärl, pumpar

Legeringens höga hållfasthet är värdefull för viktminskning medan korrosions- och oxidationsbeständigheten klarar höga temperaturer och tryck i kritisk utrustning och verktyg. Utmärkt utmattnings- och krypbrottshållfasthet möjliggör dynamiskt belastade delar.

Produktformulär

• Bar lager
• Platta
• Blad
• Fästelement
• Investeringsgjutgods
• Strängpressade former
• Slangar
• Svetstråd

Dessa ger flexibilitet att tillverka komponenter med optimal form, styrka och funktionalitet.

Värmebehandling

Glödgning av lösning värmer legeringen över solvustemperaturen och löser upp γ"-utfällningar, vilket möjliggör dislokationsrörelse och omkristallisation för förbättrad formbarhet. Därefter sker en snabb kylning till rumstemperatur för att bibehålla duktilitet och mjukhet.

Parameter	Värde
Skick	Lösningsglödgning
Temperatur	950-980°C
Varaktighet	1 timme
Metod för kylning	Luftsval eller snabbare

Åldershärdningen ger sedan mycket fina γ"-utfällningar som förstärker korngränserna. En typisk tvåstegsåldring ger optimala egenskaper:

Steg	Temperatur	Varaktighet
Ålder – 1	720°C	8 timmar
Ålder – 2	620°C	8 timmar
Metod för kylning	Luftkylning

Lösningsbehandling löser upp utfällningarna medan åldershärdning återställer hållfasthets- och hårdhetsvärdena.

inconel 718 material Standarder

Nickellegering 718:s sammansättning, produktformer och egenskaper är globalt standardiserade:

Standard	Titel
AMS 5662	Nickellegering, korrosions- och värmebeständig, stång, smidesstycken och ringar
ASTM B637	Standardspecifikation för utskiljningshärdande stänger, smidesstycken och smidesämnen av nickellegeringar för högtemperaturanvändning
ISO 6207	Smidda nickellegeringar - Kemisk sammansättning av nickellegeringar nummer 718 (Ni-Fe-Cr-Nb-Mo)

Dessa omfattar kemiska gränser för elementära beståndsdelar, minimivärden för drag- och sträckgräns, hårdhetsintervall och kornstorlek i lösningsglödgade och åldershärdade temperaturer för smidda produktformer inklusive stång, plåt, tunnplåt och smide.

inconel 718 material Leverantörer

Inconel 718 är en allmänt använd högpresterande legering för flyg- och rymdindustrin och tillverkas av alla ledande nickellegeringstillverkare:

Företag	Varumärken	Produktformulär
ATI	ATI 718	Stång, billets, fästelement
Carpenter Technologies	Anpassad ålder 718	Stång, tråd, rör
Haynes International	Haynes 718	Ark, platta
Specialmetaller	U718	Rördelar, flänsar, ringar
PCC Smidda produkter	PCC 718	Ringar, blisks

Leverantörer erbjuder certifierade testrapporter för Inconel 718-material som bekräftar kemi, mekaniska egenskaper och mikrostrukturöverensstämmelse. Export-/importdata validerar inköp från välrenommerade globala fabriker.

Kostnadsanalys

Priserna på nickellegering 718 fluktuerar baserat på marknadspriserna på nickel och regional efterfrågan och utbud. Bulkrabattnivåer på 10+ ton kan vara genomsnittliga:

• Mill cert 3.2 material: $18-22/kg
• NADCAP-certifierade stänger: $30-50/kg

Jämfört med rostfritt stål är Inconel 718 i genomsnitt 5-10 gånger dyrare, men ger extrema temperatur- och tryckegenskaper som austenitiska eller martensitiska stål inte kan uppnå.

Bearbetning av Inconel 718

Trots god tillverkningsbarhet för en höghållfast superlegering kan Inconel 718&#8217:s höga härdningsgrad orsaka utmaningar vid bearbetning och formning. Rekommendationer inkluderar:

• Använd styva uppställningar som minimerar vibrationer
• Använd kylvätska med positivt högtryck/volym
• Optimera matningshastigheter och skärdjup
• Applicera TiAlN-belagda hårdmetallskär
• Faktor 15% lägre hastigheter än stål
• Möjliggör bearbetning vid förhöjd temperatur

Dessa åtgärder bidrar till att uppnå förväntad verktygslivslängd och ytfinhet samtidigt som restspänningarna minimeras.

Fördelar

• Högt förhållande mellan styrka och vikt
• Bibehåller drag-/utmattningsegenskaper efter långvarig användning upp till 700°C
• Enastående korrosionsbeständighet i olika miljöer
• Skräddarsydda hållfasthets-/hårdhetsprofiler via värmebehandling
• Utmärkt tillverkningsbarhet i förhållande till utskiljningshärdande kvaliteter

Begränsningar

• Kräver åldershärdning för optimala mekaniska egenskaper
• Relativt svårbearbetad jämfört med jämförbara nickellegeringar
• Högre materialkostnad än stål begränsar användningen för kostnadsdrivna applikationer

Sammanfattning

Sammanfattningsvis är Inconel 718 en högpresterande nickel-krom-utskiljningshärdningslegering avsedd för extrema miljöer upp till 700°C. Den kombinerar hög hållfasthet, seghet, tillverkningsbarhet och korrosionsbeständighet. Inom flyg- och rymdindustrin utnyttjas legeringens förmåga att motstå utmattning, krypning och sprickbildning under långvariga cykliska påfrestningar. Olje- och gasutrustning utnyttjar utmärkt oxidationsbeständighet tillsammans med höga hållfasthet/vikt-förhållanden. Ledande globala leverantörer tillhandahåller certifierade Material Inconel 718 inklusive stång, plåt, smide och fästelement. Genom att matcha applikationskrav med skräddarsydda värmebehandlingsprotokoll kan man balansera önskad hårdhet, duktilitet och funktionalitet.

Vanliga frågor

Vad används Inconel 718 till?

Inconel 718 används ofta i flygmotorer (blad, höljen, fästelement etc.), utrustning för naturgas/petrokemi (ventiler, borrhålshuvuden, borrhålsverktyg), delar för kärnkraft/kemisk bearbetning, turboladdare och värmeväxlare tack vare sin förmåga att klara höga temperaturer.

Vilka industrier använder Inconel 718?

Viktiga industrier är flyg- och rymdindustrin, utvinning och bearbetning av olja/gas, kraftverk, kemisk bearbetning, utrustning för rening av föroreningar samt turboladdade fordons- och marintillämpningar.

Är Inconel 718 svetsbart?

Ja, Inconel 718 uppvisar utmärkt svetsbarhet med tillsatsmaterial av typen ERNiCrFe-7 efter lösningsbehandling på grund av dess optimerade sammansättning och kontroll av inneslutningar. Förvärmning sänker sprickkänsligheten.

Vad är skillnaden mellan Inconel 600, 625 och 718?

Inconel 600 är solidlösningshärdad, 625 får sin härdning från molybden medan 718 är en utskiljningshärdad legering. Inconel 718 ger högst hållfasthet av de tre men kräver åldringsbehandling.

Vad är hårdheten hos glödgat Inconel 718?

Brinell-hårdheten hos glödgad Inconel 718 är 217-255. Maximal åldring kan nå 422-472 BHN. Hårdhetsnivåer hjälper till att mäta korrekt värmebehandling.

Behöver Inconel 718 värmebehandlas?

Ja, för att uppnå fullständiga mekaniska egenskaper omfattar standardvärmebehandling lösningsglödgning följt av en tvåstegs åldershärdningsprocess. Bearbetbarheten förbättras efter glödgning.

Vad är priset per kg för Inconel 718?

Priset på Inconel 718 i bulk varierar mellan 18-22 USD/kg för grundläggande fabrikscertifiering och 30-50 USD/kg för fullt certifierat material av flygplanskvalitet beroende på nickelpriser och regional efterfrågan.

få veta mer om 3D-utskriftsprocesser

Additional FAQs about Inconel 718 Material (5)

1) What thermal exposure limits should I use for Inconel 718 in service?

• For long-term service, limit to ≤650–700°C to preserve γ″ strengthening; above ~700–720°C, γ″ coarsens and δ phase can form, reducing strength and ductility.

2) Which heat treatment schedule is best for thick sections vs thin sections?

• Thick sections: Standard solution at 980°C/1 h, air cool, age 720°C/8 h + furnace cool to 620°C/8 h. Thin sections or AM parts may benefit from 955–965°C solution to control grain growth before the two-step age. Verify per AMS 5662/5663/5664 product form.

3) How does Inconel 718 perform in hydrogen or sour (H2S) environments?

• 718 shows good resistance to hydrogen embrittlement compared with many high-strength steels, but SSC risk in sour service depends on microstructure and hardness. Follow NACE MR0175/ISO 15156 limits; avoid over-aging that raises δ content; keep hardness ≤ 40 HRC when applicable.

4) Is Inconel 718 suitable for additive manufacturing (SLM/EBM), and are properties comparable to wrought?

• Yes. With optimized parameters plus HIP and AMS-compliant aging, AM 718 achieves >99.9% density and tensile/fatigue properties near wrought. Powder oxygen control and post-HIP/age cycles are critical for fatigue and LCF.

5) What machining strategies improve tool life on Inconel 718?

• Use rigid setups, high-pressure through-tool coolant (≥70 bar), sharp, honed TiAlN/TiSiN-coated carbide or ceramic for roughing, moderate SFM (20–45 m/min carbide), higher feed per tooth to minimize rubbing, and trochoidal paths to manage heat.

2025 Industry Trends for Inconel 718

• Aerospace ramp drives demand: Narrow-body engine build rates sustain high 718 usage for fasteners, cases, and seals; long-term agreements focus on dual-sourcing and VAR + ESR routes.
• AM qualification matures: More airworthy AM 718 brackets and mounts are qualified with standardized HIP + aging cycles; data packages align with ASTM F3301 and AMS 7000-series.
• Cost stabilization: Nickel price volatility moderates vs. 2024 peaks; mills report improved lead times on bar/forging stock with capacity debottlenecking.
• High-conductivity heat treatment R&D: Modified aging to balance strength with better thermal conductivity and LCF for hot structures under mixed duty cycles.
• Sustainability disclosures: EPDs and Scope 3 reporting include powder reuse metrics for AM 718; buy-to-fly reductions highlighted in aerospace RFQs.

2025 snapshot: Inconel 718 material metrics and market

Metrisk	2023	2024	2025 YTD	Notes/Sources
Typical wrought bar lead time (weeks)	12–20	16–28	12–18	Producer order books
Aircraft-quality bar price (USD/kg)	30–48	32–52	30–50	Distributor quotes; nickel surcharges
AM powder price (USD/kg, 15–45 µm)	150–240	160–230	155–215	Powder suppliers’ catalogs
As-built + HIP tensile (UTS, MPa, AM 718)	1250–1400	1300–1450	1320–1460	OEM datasheets, ASTM F42 reports
Share of AM 718 in aero brackets (%)	~8	~11	~14	Industry disclosures/AMUG
Scrap reduction via part consolidation (%)	20–40	25–45	30–50	Case studies, OEM LCA data

References:

• ASTM/ISO AM standards: https://www.astm.org, https://www.iso.org
• SAE/AMS specifications (AMS 5662/5663/5664, AMS 5383, AMS 7000-series): https://www.sae.org
• GE Additive, EOS, Carpenter Additive technical notes: https://www.ge.com/additive, https://www.eos.info, https://www.carpenteradditive.com
• LME nickel pricing context: https://www.lme.com

Latest Research Cases

Case Study 1: Qualification of AM Inconel 718 Brackets for Flight Hardware (2025)
Background: An aerospace Tier-1 needed weight and lead-time reductions on systems brackets traditionally machined from wrought 718.
Solution: SLM-built 718 with closed-loop in-situ monitoring, followed by HIP (1180°C/4 h, Argon, 100–150 MPa) and AMS 5662 aging. Comprehensive coupon testing (tensile, LCF/HCF, fracture toughness) per ASTM F3301.
Results: 17% mass reduction via lattice insert; UTS 1390–1440 MPa, YS 1220–1280 MPa; HCF life +20% vs baseline after HIP; first-pass yield 96%; approved for serial production on two platforms.
Source: OEM conference proceedings and supplier app notes.

Case Study 2: Sour Service Valve Trim Using ESR 718 (2024)
Background: Downhole tools in H2S environments required improved SSC resistance without sacrificing strength.
Solution: Employed ESR 718 with controlled δ phase via optimized aging, hardness ≤ 38 HRC, and surface compressive residual stress induction by controlled shot peening. NACE MR0175 qualification testing executed.
Results: Passed SSC tests at specified partial pressure; field failure rate reduced by 60% over 12 months; maintenance interval extended by 9 months.
Source: Operator materials bulletin and third-party lab reports.

Expertutlåtanden

• Dr. Hamish L. Fraser, Professor, The Ohio State University
  Key viewpoint: “Inconel 718’s robustness stems from γ″ strengthening, but careful control of δ phase during thermal exposure is pivotal for maintaining both creep and ductility in thick sections.”
  Source: Academic publications and talks on Ni-base superalloys: https://mse.osu.edu
• Dr. Laura Ely, SVP Technology, 3D Systems
  Key viewpoint: “For AM 718, powder oxygen and HIP discipline are the levers for fatigue-critical service. Repeatable properties demand documented powder lifecycle control and validated heat treatments.”
  Source: OEM technical notes and conference presentations: https://www.3dsystems.com
• Michael Pepi, Senior Metallurgist, ATI Specialty Materials
  Key viewpoint: “VAR + ESR routes reduce inclusion populations and segregation, improving machinability and fatigue performance for rotating hardware relative to single-melt material.”
  Source: Producer datasheets and metallurgy briefs: https://www.atimaterials.com

Practical Tools and Resources

• Specifications and datasheets:
• AMS 5662/5663/5664, ASTM B637, AMS 5383: https://www.sae.org, https://www.astm.org
• Special Metals Alloy 718 datasheet: https://www.specialmetals.com
• Haynes/ATI technical data: https://www.haynesintl.com, https://www.atimaterials.com
• AM-focused:
• ASTM F3301 (metal PBF qualification), F3055 (IN718 for AM), ISO/ASTM 52907 (powder): https://www.astm.org
• NIST AM materials resources: https://www.nist.gov
• Corrosion/sour service:
• NACE MR0175/ISO 15156 (AMPP): https://www.ampp.org
• Design and machining:
• Sandvik Coromant and Kennametal guides for machining Ni superalloys: https://www.sandvik.coromant.com, https://www.kennametal.com
• Market/price context:
• LME nickel: https://www.lme.com
• Metal distributors (lead times/pricing): reputable catalogs (e.g., https://www.alro.com, https://www.twmetals.com)

Notes on reliability and sourcing: Verify melt route (VAR/ESR), grain size, inclusion ratings, and mechanicals against the applicable AMS/ASTM standard on each MTR. For AM, enforce powder O/N/H limits, reuse controls, HIP and aging recipes, and statistically based coupon sampling aligned to end-use criticality.

Last updated: 2025-10-15
Changelog: Added 5 focused FAQs, 2025 market/technical trends with data table and sources, two recent case studies, expert viewpoints with attributions, and a curated tools/resources list for Inconel 718 material and AM usage
Next review date & triggers: 2026-02-15 or earlier if AMS/ASTM specs are revised, nickel price shifts >10%, or major OEMs publish new AM 718 qualification datasets