N07718(通常对应商业牌号Inconel 718) 是一种沉淀强化型镍基高温合金。以下是从成分、物理参数、力学性能及工艺特性四个维度整理的详细百科参数介绍:
该合金主要通过铌、钼、钛、铝等元素形成强化相,其典型控制范围如下:
镍 (Ni): 50.0 - 55.0(基体元素,保证奥氏体组织稳定)
铬 (Cr): 17.0 - 21.0(抗氧化与耐腐蚀元素)
铁 (Fe): 余量(约11% - 22%,降低成本并调节热膨胀)
铌 (Nb): 4.75 - 5.50(主要强化元素,与钼共同形成γ‘’强化相)
钼 (Mo): 2.80 - 3.30(固溶强化)
钛 (Ti): 0.65 - 1.15
铝 (Al): 0.20 - 0.80
钴 (Co): ≤ 1.0
碳 (C): ≤ 0.08
硼 (B): ≤ 0.006
锰 (Mn): ≤ 0.35
硅 (Si): ≤ 0.35
磷 (P): ≤ 0.015
硫 (S): ≤ 0.015
铜 (Cu): ≤ 0.30
密度: 约 8.19 - 8.22 g/cm³
熔点范围: 1260℃ - 1336℃
居里点(磁性转变): 约 -112℃(在此温度以下具有铁磁性,以上为顺磁性)
比热容: 435 J/(kg·K)(常温下)
热导率:
11.2 W/(m·K)(室温)
17.5 W/(m·K)(200℃)
21.4 W/(m·K)(500℃)
电阻率: 约 1.25 μΩ·m(室温)
弹性模量(拉伸模量):
200 GPa(20℃)
184 GPa(500℃)
167 GPa(800℃)
该合金在标准热处理状态(固溶+时效)下具有极高的强度:
抗拉强度: ≥ 1275 MPa(通常在1375 MPa左右)
屈服强度: ≥ 1035 MPa(通常在1100 MPa左右)
延伸率: ≥ 12%
断面收缩率: ≥ 15%
硬度: 约 36 - 45 HRC(视具体热处理工艺而定)
持久强度: 在650℃、690MPa应力下,断裂寿命通常大于100小时。
冶炼工艺: 通常采用真空感应熔炼(VIM)+ 电渣重熔(ESR)或真空电弧重熔(VAR)的双联/三联工艺,以控制偏析和夹杂物。
热加工:
锻造温度: 加热温度在1120℃ - 1180℃之间,最终变形温度不低于950℃。该合金对锻造温度窗口敏感,需严格控制以防止晶粒粗大或产生裂纹。
热处理制度(典型标准):
固溶处理: 980℃ ± 15℃,保温1小时,油淬、水淬或快速风冷。
时效处理: 720℃ ± 8℃,保温8小时,炉冷至620℃ ± 8℃,保温8小时,空冷。
*注:针对不同的服役温度(如650℃以下或700℃以上),固溶温度可能调整至1020℃-1060℃以获得不同的晶粒度与相平衡。*
焊接性: 具有良好的焊接性能,可采用氩弧焊、等离子焊、电子束焊等多种方法。焊后通常需进行去应力处理或再次时效以恢复性能。
N07718在多种介质中表现出优异的耐蚀性:
抗氧化性: 在980℃以下空气中具有良好的抗氧化剥落性能。
耐均匀腐蚀: 对许多有机酸、无机酸(如磷酸)具有良好的耐受性。
应力腐蚀开裂: 在氯化物环境中具有优异的抗应力腐蚀开裂能力。
局部腐蚀: 对点蚀和缝隙腐蚀有一定的抵抗力,但弱于如6%钼超级奥氏体不锈钢或镍基合金C-276。
航空航天: 燃气涡轮发动机的涡轮盘、叶片、机匣、轴、紧固件。
油气开采: 深井高温高压环境下的井下工具、管道、阀门、封隔器。
核工程: 燃料棒夹具、反应堆控制棒部件。
低温工程: 因其在低温下保持强度和韧性,用于液氦、液氢储罐。