Inconel
材料牌号:Inconel镍基合金美国牌号:NO7德国牌号:W.Nr.2./NiCr19Fe19Nb5法国牌号:Nc19FeNb
一、Inconel(N07)镍基合金概述:Inconel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-~℃温度范围内具有良好的综合性能,℃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、Inconel材料牌号:Inconel。2、Inconel相近牌号:Inconel(美国),NC19FeNb(法国)。3、Inconel材料的技术标准4、Inconel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Inconel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.%时,为与宇航工业用的Inconel合金加以区别,合金牌号为InconelA。表1-1%
5、Inconel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)、(~)℃±10℃,1h,油冷、空冷或水冷+℃±5℃,8h,以50℃/h炉冷至℃±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)、(~)℃±10℃,1h,油冷、空冷或水冷+℃±5℃,8h,以50℃/h炉冷至℃±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)、℃±5℃,8h,以50℃/h炉冷至℃±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、Inconel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、Inconel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、Inconel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、Inconel物理及化学性能:1、Inconel热性能:(1)、Inconel熔化温度范围:~℃。(2)、Inconel热导率:见表2-1。表2-1
(3)、Inconel比热容:见表2-2。(4)、Inconel线膨胀系数:见表2-3;2、Inconel密度:ρ=8.24g/cm3。3、Inconel电性能:表2-2
表2-3
4、Inconel磁性能:合金无磁性。5、Inconel化学性能:Inconel抗氧化性能:在空气介质中试验h后的氧化速率见表2-4。表2-4
三、Inconel的主要特性及应用领域:1、主要特性:(1)、易加工性。(2)、在℃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0℃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、Inconel应用领域:由于在℃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。四、Inconel的品种规格与供应状态:1、品种分类:丹阳欣茂合金可生产各种规格的Inconel无缝管、Inconel钢板、Inconel圆钢、Inconel锻件、Inconel法兰、Inconel圆环、Inconel焊管、Inconel钢带、Inconel丝材及配套焊材。2、交货状态:无缝管:固溶+酸白,长度可定尺;板材:固溶、酸洗、切边;焊管:固溶酸白+RT%探伤,锻件:退火+车光;棒材以锻轧状态、表面磨光或车光;带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货;丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。