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  • 高温合金Inconel 718 也叫gh4169

    作者:admin发表时间:2022-10-23

      Inconel 718 合金是含铌、钼的沉淀硬化型镍铬铁合金,在700℃时具有高强度、良好的韧性以及在高低温环境均具有耐腐蚀性。供货状态可以是固溶处理或沉淀硬化态

      不管在高温还是低温环境,Inconel718合金都具有极好的耐应力腐蚀开裂和点蚀的能力。Inconel718合金在高温下的抗氧化性尤其出色。 [1]

      由于在700℃时具有高温强度和优秀的耐腐蚀性能、易加工性,Inconel718合金可广泛应用于各种高要求的场合。

      Inconel 718高温合金(简称IN718)在航空发动机上的应用已经走过了半个世纪,自从20世纪60年代初在美国的INCO Huntington Alloys(现为Special Meatals Co.)被发明并应用于涡轮零部件制造后,IN718已成为航空发动机应用为广泛的镍基高温合金材料。IN718的*合金成分设计使其具有良好的综合性能,即较高的强度、抗蠕变性能和疲劳寿命,尤其是在650℃温度以下,其力学性能具有很好的稳定性。现代航空发动机的很多零部件,例如涡轮盘、叶片、机闸、轴、定子、封严、支撑件、管路、紧固件等、都采用IN718制成。

      在IN718出现之前,涡轮发动机中大量使用不锈钢材料(例如A286)以及镍基合金(例如RENE41)。但是,这些合金材料不能满足不断提高的发动机工作温度和制造成本的要求。其中,可沉淀析出强化相的不锈钢材料的力学性能在高温条件下的稳定性较差;而含有大量 γ强化相的RENE41由于材料本身较低的延展性,在加工热处理后易产生淬裂,从而使得制造上升,可维修性下降,IN718的出现很好地解决了这些问题,并且迅速在涡轮发动机的制造领域得到了广泛应用,

      Inconel718合金是含铌、钼的沉淀硬化型镍铬铁合金,在650℃以下时具有高强度、良好的韧性以及在高低温环境均具有耐腐蚀性。供货状态可以是固溶处理或沉淀硬化态。

      由于在700℃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。●汽轮机●液体燃料火箭

      一般来说,Inconel是 Special Metals 的一个奥氏体镍铬基高温合金系列的注册商标。Inconel 718是一种镍基高温合金,具有高强度特性和耐高温性。它还表现出的防腐蚀和抗氧化保护。Inconel 的高温强度是通过固溶强化或沉淀硬化产生的,具体取决于合金。Inconel 718 由 55% 的镍、21% 的铬、6% 的铁和少量的锰、碳和铜组成。

      高温合金的常见用途是航空航天和其他一些高科技行业。这种高温合金在高温下兼具耐腐蚀性和材料强度,在核工业中表现良好。一些核电站将镍基高温合金用于反应堆堆芯、控制棒和类似部件。在核工业中,尤其使用低钴高温合金(由于可能会激活钴 59)。核燃料组件的一些结构部件,如顶部和底部喷嘴,可能由高温合金如 Inconel 制成。间隔栅通常由具有低热中子吸收截面的耐腐蚀材料制成,通常是锆合金(~ 0.18 × 10 –24厘米2)。第一个和后一个间隔网格也可以由低钴铬镍铁合金制成,这是一种非常适合在承受压力和热量的环境中使用的高温合金。

      蠕变,也称为冷流,是在恒定载荷或应力下随时间增加的变形。它是由于长时间暴露于较大的外部机械应力而导致屈服极限,并且在长时间受热的材料中更为严重。变形率是材料特性、暴露时间、暴露温度和施加的结构载荷的函数。如果我们在高温下使用材料,蠕变是一个非常重要的现象。蠕变在电力工业中非常重要,在喷气发动机的设计中是重要的。对于许多寿命相对较短的蠕变情况(例如涡轮叶片在飞机中),破裂时间是主要的设计考虑因素。当然,对于它的确定,必须进行蠕变试验直至失效点;这些被称为蠕变断裂试验。

      材料的抗蠕变性受许多因素的影响,例如扩散率、沉淀物和晶粒尺寸。一般来说,有三种一般方法可以防止金属蠕变。一种方法是使用更高熔点的金属,第二种方法是使用更大晶粒尺寸的材料,第三种方法是使用合金化。体心立方 (BCC) 金属在高温下的抗蠕变性较差。因此,基于 Co、Ni 和 Fe 的高温合金(通常是面心立方奥氏体合金)能够被设计为具有高抗蠕变性,因此已成为高温环境中的理想材料。

      应力腐蚀开裂(SCC)是严重的冶金问题之一,也是核工业主要关注的问题之一。应力腐蚀开裂是外加拉应力和腐蚀环境共同作用的结果,这两种影响都是必要的。SCC 是一种在拉应力作用下发生在晶界的晶间侵蚀腐蚀。低合金钢不如高合金钢敏感,但它们在含有氯离子的水中容易发生 SCC。然而,镍基合金不受氯离子或氢氧根离子的影响。耐应力腐蚀开裂的镍基合金的一个例子是 Inconel。

      材料属性是密集属性,这意味着它们与质量无关,并且可能随时随系统内的不同位置而变化。材料科学的基础包括研究材料的结构,并将它们与它们的特性(机械、电气等)联系起来。一旦材料科学家了解了这种结构-性能相关性,他们就可以继续研究材料在给定应用中的相对性能。材料结构及其特性的主要决定因素是其组成化学元素以及将其加工成终形式的方式。

      材料经常被选择用于各种应用,因为它们具有理想的机械特性组合。对于结构应用,材料特性至关重要,工程师必须将它们考虑在内。

      在材料力学中,材料的强度是指其在不发生故障或塑性变形的情况下承受外加载荷的能力。材料的强度基本上考虑了施加到材料上的外部载荷与由此产生的变形或材料尺寸变化之间的关系。材料的强度是它在不发生故障或塑性变形的情况下承受这种施加的载荷的能力。

      高温合金——Inconel 718 的极限抗拉强度取决于热处理工艺,但约为 1200 MPa。

      的极限拉伸强度是工程上的大应力-应变曲线。这对应于大应力可以通过张力结构来维持。极限抗拉强度通常简称为“抗拉强度”,甚至简称为“极限”。如果施加并保持这种应力,就会导致断裂。通常,该值明显高于屈服应力(比某些类型的金属高出 50% 到 60%)。当延展性材料达到其极限强度时,它会在横截面积局部减小的情况下发生颈缩。应力-应变曲线不包含高于极限强度的应力。尽管变形可以继续增加,但在达到极限强度后应力通常会降低。它是一种密集型财产;因此其值不取决于试样的尺寸。但是,它取决于其他因素,例如样品的制备、测试环境和材料的温度。极限抗拉强度从铝的 50 MPa 到超高强度钢的 3000 MPa 不等。

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