NC19FeNb是一种在高温环境下表现出卓越性能的镍-铬-铁基沉淀硬化型超级合金。这个名称是其材料牌号的一种表示方法,其中“N”代表镍基,“C19”代表铬含量约19%,“Fe”代表铁是主要合金元素之一,“Nb”则指明了关键的强化元素铌。它在国际上更广为人知的商业名称是 Inconel 718。本文将为您系统解析该合金的化学成分、关键力学性能(抗拉强度、屈服强度、硬度)、物理性能(密度)以及相关的执行标准。
NC19FeNb(Inconel 718)的化学成分设计是其优异性能的基石。其成分体系复杂而精密,各元素扮演着不同的角色:
镍: 作为基体元素,镍赋予了合金极高的耐腐蚀性、良好的韧性和奥氏体面心立方晶体结构,这是其在高温下保持稳定的基础。
铬: 含量通常在17-21%之间,主要功能是在合金表面形成一层致密的氧化铬保护膜,从而提供卓越的抗高温氧化和耐腐蚀能力。
铌: 这是合金最关键的元素之一。铌与铝、钛共同作用,在时效热处理过程中与镍形成亚稳的γ″相。γ″相是Inconel 718最主要的强化相,提供了极高的强度。同时,铌还能减缓有害δ相的析出,使合金具有良好的焊接性能。
钼: 通过固溶强化作用提高合金的强度和抗蠕变能力,并进一步增强其在还原性介质中的耐腐蚀性。
铝和钛: 除了参与形成γ″相外,它们还能形成稳定的γ′相,共同贡献于沉淀硬化效果。
铁: 铁作为主要元素之一(含量约余量),有效降低了成本,同时有助于稳定奥氏体结构。
简而言之,其成分设计的核心是通过“镍-铬”基体保证耐腐蚀性,并利用“铌-铝-钛”系统进行沉淀硬化,从而获得高强度。
NC19FeNb合金的力学性能高度依赖于其热处理状态。最常见的状态是“固溶处理+时效处理”,以下数据均基于该标准热处理后的典型值。
抗拉强度: 该合金的抗拉强度极其优异。在经过标准时效处理后,其室温抗拉强度通常在1300 MPa 至 1400 MPa 的范围内。这个数值远高于普通结构钢,甚至超过了许多高强度钢,体现了其作为超级合金的承载能力。
屈服强度: 屈服强度是材料开始发生塑性变形的临界点,对于工程设计更为重要。NC19FeNb的屈服强度同样出色,标准热处理后的室温屈服强度通常可达1100 MPa 至 1200 MPa。高屈服强度意味着零件在承受巨大载荷时能更好地抵抗永久变形。
硬度: 高强度的直接体现就是高硬度。在标准热处理状态下,NC19FeNb的典型洛氏硬度值约为HRC 35 - 45。这个硬度水平使其具备良好的耐磨性和抗划伤能力。
重要提示: 上述强度与硬度值会随温度升高而下降。然而,NC19FeNb的卓越之处在于其能在高达650°C的温度下仍保持相当高的强度水平,这是其被广泛应用于航空发动机和燃气轮机的关键原因。
NC19FeNb合金的密度约为 8.19 g/cm³。这个密度值高于普通钢铁(约7.85 g/cm³),但显著低于重金属如钨等。对于航空航天等对重量敏感的领域,这是一个需要在“高强度”和“轻量化”之间进行权衡的重要参数。其较高的比强度(强度/密度)仍然是其核心优势。
NC19FeNb/Inconel 718是一种高度标准化的材料,国内外均有多个标准对其化学成分、力学性能、工艺等进行规范。
中国标准:
GB/T 14992 《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》中,与之对应的牌号是 GH4169。这是中国国内最常使用的名称。
GB/T 14993 《转动零件用高温合金热轧棒材》等具体产品标准会详细规定GH4169棒材的尺寸、性能等要求。
美国标准:
AMS: 航空航天材料规范对Inconel 718有最详尽的规定,例如AMS 5662(棒材、锻件)、AMS 5596(薄板、带材)、AMS 5383(铸件)等,这些标准规定了从化学成分到力学性能、热处理制度的全部要求。
ASTM: 美国材料与试验协会标准,如ASTM B637(高温用沉淀硬化镍基合金锻件)。
欧洲标准:
EURONORM: 如EURONORM 101、102等。
法国标准: AFNOR NC19FeNb,这也就是本文标题中名称的直接来源。
国际通用标准:
UNS: 统一编号系统编号为 N07718。
在实际采购和生产中,通常需要根据最终产品的应用领域(如航空航天、能源化工)来指定满足特定的标准(如AMS 5662),以确保材料性能万无一失。
NC19FeNb(Inconel 718 / GH4169)是一种综合性能无与伦比的沉淀硬化型高温合金。其成分中的铌元素是关键,赋予了它通过热处理获得极高强度(抗拉强度≥1300MPa,屈服强度≥1100MPa)和硬度(HRC 35-45)的能力,同时保持了在高温下的组织稳定性。约8.19 g/cm³的密度使其具有出色的比强度。严格且多样化的国际国内标准(如GB/GH4169, AMS/ASTM N07718)确保了其质量的可靠性和一致性。正因如此,它成为了从航空发动机叶片、涡轮盘到石油钻井工具等高端工业领域不可或替代的关键材料。
详细分析
1. 基本信息(源自公开工商信息)
成立时间:2003年07月08日(截至2024年,已运营超过21年,不属于新公司,有一定的行业积淀)。
经营范围:主要涵盖有色金属、金属材料、矿产品、化工产品等的销售,以及从事货物及技术的进出口业务。
2. 优势与积极方面
经验与存续时间:成立超过10年,表明公司在市场竞争中生存了下来,拥有一定的客户资源、供应链关系和行业经验。
地理位置:位于上海这一全国金融、贸易和物流中心,信息灵通,交通便利,便于开展国内及进出口业务。
资质齐全:拥有“货物进出口”资质,意味着可以开展国际贸易业务,这对于有色金属这类大宗商品贸易非常重要。
他们主营的镍基合金通常包括以下几大类和具体牌号:
一、 高温合金系列
这类合金在高温下具有优异的强度、抗蠕变和抗氧化能力。
Inconel 系列:
Inconel 600: 耐高温、耐腐蚀,常用于热处理设备、化学处理行业。
Inconel 601: 极高的抗氧化性,常用于热处理炉构件、工业炉。
Inconel 625: 明星产品,具有优异的疲劳强度和抗氯离子应力腐蚀开裂能力,广泛应用于海洋、航空航天和化工领域。
Inconel 718: 最广泛使用的高温合金之一,在高温下具有极高的强度,是航空发动机和燃气轮机关键部件的首选材料。
Inconel X-750: 通过时效硬化获得高强度,用于燃气轮机零件、火箭发动机部件。
Hastelloy 系列:
Hastelloy C-276: 王牌耐腐蚀合金,对多种苛刻的化学介质有极佳的耐腐蚀性,是化工行业的标杆材料。
Hastelloy C-22: 比C-276更优异的抗点蚀和缝隙腐蚀能力,用于更苛刻的环境。
Hastelloy B-2/B-3: 专门抵抗还原性介质(如盐酸、硫酸)的腐蚀。
二、 耐腐蚀合金系列
这类合金在常温或中温下对各类酸、碱、盐等腐蚀介质有极强的抵抗力。
Monel 系列:
Monel 400: 对氢氟酸、海水、碱液等有极佳的耐蚀性,常用于海洋和化工环境。
Monel K-500: 在Monel 400的基础上增加了强度,具有磁性,用于泵轴、油阀等。
其他镍铜、镍铬合金:
Alloy 20: 优异的抗硫酸腐蚀能力,常用于硫酸环境下的化工设备。
Nickel 200/201: 纯镍,具有优异的耐腐蚀性和导电性,常用于处理苛性碱的环境。
三、 精密合金系列
这类合金具有特殊的物理性能,如低膨胀、恒弹性等。
Invar 36: 因瓦合金,具有极低的热膨胀系数,用于精密仪器、航空航天领域需要尺寸稳定的零件。
Ni-Span-C 902: 恒弹性合金,其弹性模量在一定温度范围内基本恒定,用于高级传感器和精密弹簧。
产品形态
上海商虎通常提供上述合金的多种形态的原材料,包括:
板材、带材
棒材、线材
管材、管件(无缝管、焊管、弯头、三通等)
法兰、锻件
焊材(焊条、焊丝)
重要提示:
具体库存和牌号可能变动: 以上列出的是镍基合金的常见牌号,但公司的具体库存和主营产品可能会根据市场需求和采购情况发生变化。
最佳确认方式: 要获取最准确、最及时的产品信息,强烈建议您直接联系上海商虎有色金属有限公司的销售或客服人员。他们可以提供最新的产品目录、技术参数、价格和现货情况。
官网查询: 您可以访问他们的官方网站(如果有的話)来查看详细的产品介绍。
希望以上信息能对您有所帮助!如果您有特定的应用场景或介质环境,也可以提出,这样可以更有针对性地推荐合适的合金牌号。