INCONEL718 合金

（UNS N07718/W.Nr.2.4668）是一種高強(qiáng)耐蝕用于-423°到 1300°F 之間的鎳鉻材料。典型的限定成分見(jiàn)表 1。該時(shí)效硬化合金即使是復(fù)雜的部件也可以方便的加工制造。其焊接性能， 尤其是焊后開(kāi)裂抗力非常出色。INCONEL718 方便經(jīng)濟(jì)的可加工性加上其良好的拉伸、疲勞、蠕變和開(kāi)裂強(qiáng)度使該合金在很廣范圍得到應(yīng)用。比如：液體燃料火箭、飛機(jī)和陸基氣輪機(jī)中的環(huán)、套以及各種形式的薄板金屬部件和低溫儲(chǔ)槽等。它也有被用做緊固件和儀表部件等。

物理常數(shù)和熱性能

INCOENL718 的一些物理常數(shù)見(jiàn)表 2。表 3 和表 4 為模量數(shù)據(jù)，表 5 為熱性能。根據(jù)成分和試樣實(shí)驗(yàn)條件，表中的數(shù)據(jù)會(huì)有輕微變化。這些數(shù)據(jù)是典型值，但不適合做為標(biāo)準(zhǔn)。

（具體表格參數(shù)可聯(lián)系上海墨 鉅索取）

表 4  彈性摸量a

a1800°F/1 小時(shí)退火，1325°F/8 小時(shí)時(shí)效，快速冷卻 20°/小時(shí) 到 1150°F。在 1150°F 保溫 18 小時(shí)時(shí)效。傳導(dǎo)率由電阻值計(jì)算而來(lái)。 b 從 70°F 到表中所示溫度. c1750°F/1 小時(shí)退火，1325°F/8 小時(shí)時(shí)效, 快速冷卻到 1150°F/8 小時(shí), 空冷

d實(shí)驗(yàn)樣品包括1750°F/1小時(shí)退火, 空冷和退火加時(shí)效(1750°F/1 小時(shí) + 1325°F/8 小時(shí), 快速冷卻到1150°F, 在1150°F 保持

10 小時(shí), 空冷)兩種條件。

熱處理與機(jī)械性能

在更多的應(yīng)用方面，INCONEL718 合金被列入：固溶退火和沉淀硬化合金（沉淀硬化、時(shí)效硬化和沉淀熱處理為同義詞）。718 合金是由第二相（如 GAMA 主相和 GAMA 雙主相）在金屬板條中析出而硬化的。這些鎳-（鋁、鈦和鈮）相的析出是由在 1100 到 1500°F 之間熱處理造成的。為了這個(gè)金屬學(xué)反應(yīng)能夠正常發(fā)生，時(shí)效要素（鋁、鈦和鈮）必須固溶（溶解在基體板條中）； 如果它們以其它相或結(jié)合成其它形式析出，它們將不會(huì)正確析出，合金的全部強(qiáng)度也將不能達(dá)到。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，材料首先必須進(jìn)行固溶熱處理（固溶退火為同義詞）

通常INCONEL718會(huì)使用以下兩種熱處理：

1. 在1700-1850°F固溶退火然后快速在冷卻（通常用水），加上在1325°F 8 小時(shí)沉淀硬化，爐冷到1150°F，在1150°F保持總時(shí)效時(shí)間到18小時(shí)然后空冷。

2. 在1900-1950°F固溶退火然后快速冷卻（通常在水中），加上在1400°F沉淀硬化10小時(shí)，空冷到1200°F并保持到總時(shí)效    時(shí)間20小時(shí)然后空冷。

如果材料要進(jìn)行機(jī)加工、成型或焊接，典型的采購(gòu)狀態(tài)為工廠退火或去應(yīng)力狀態(tài)。材料然后在其最佳延展性狀態(tài)加工。加工后再根據(jù)使用規(guī)范要求進(jìn)行熱處理。

1700°-1850°F 退火與時(shí)效

如前所述，對(duì) 718 合金在 1700°-1850°F 退火然后跟著進(jìn)行時(shí)效處理是考慮達(dá)到綜合的開(kāi)裂壽命、缺口開(kāi)裂壽命和開(kāi)裂韌性的最適宜的處理方式。隨這種處理也能達(dá)到最高拉伸和屈服強(qiáng)度。此外，由于形成了細(xì)晶，也能達(dá)到最高的疲勞強(qiáng)度。

材料在這種條件下將達(dá)到以下最低要求：

AMS5596/冷軋薄板、帶、熱軋板

（具體表格參數(shù)可聯(lián)系上海墨 鉅索取）a厚度小于等于0.025-in.

b厚度大于0.025-in. ^c縱向 ^d鍛件長(zhǎng)、橫向 e棒材橫向 ^f直徑或厚度小于等于5-in.

g性能僅適用于內(nèi)徑大于或等于0.125-in且壁厚大于等于

0.015-in.

AMS 5662 and 5663/Bars, Forgings, & Rings

 （具體表格參數(shù)可聯(lián)系上海墨 鉅索取）

AMS 5589/Seamless Tubing^g

（具體表格參數(shù)可聯(lián)系上海墨 鉅索取） 

1900°-1950° 退火并時(shí)效

在 1900°-1950°進(jìn)行如前所述的退火和相應(yīng)的時(shí)效處理由于在大的橫向斷面形成最佳韌性、沖擊強(qiáng)度和低溫缺口拉伸強(qiáng)度，從而在拉伸極限應(yīng)用中使用。然而，這種處理有在應(yīng)力開(kāi)裂時(shí)產(chǎn)生缺口脆性的傾向。

在如上所述的沉淀強(qiáng)化后，材料將滿足以下要求：

（具體表格參數(shù)可聯(lián)系上海墨 鉅索取） 

a 橫向 b 棒材 c 鍛件和火焰焊接的環(huán)

d 性能僅適用于內(nèi)徑大于等于 0.125-in. 且壁厚大于等于 0.015-in。

其它熱處理

Special Metals 生產(chǎn)用于油田領(lǐng)域的 718 合金。該材料是根據(jù) NACE 標(biāo)準(zhǔn)MR0175 要求生產(chǎn)的，標(biāo)準(zhǔn)要求材料固溶退火并時(shí)效以滿足最大 40 Rockwell “C”的硬度要求。這種材料典型的熱處理是 1850-1900 °F 固溶，1450°F 時(shí)效 6 到 8 小時(shí)然后空冷。表 6 給出了這種材料將要達(dá)到的機(jī)械性能。INCONEL718 根據(jù)不同的性能要求進(jìn)行了大量獨(dú)立的熱處理實(shí)驗(yàn)。這些熱處理程序通常是由不同公司或獨(dú)立的材料供應(yīng)代理做的；因而，在有關(guān)程序、公差和性能結(jié)果應(yīng)該與這些公司或代理討論。

下面涉及的數(shù)據(jù)是典型的，但不能用做標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

表6-油田工具用時(shí)效材料的機(jī)械性能

（具體表格參數(shù)可聯(lián)系上海墨 鉅索取）

室溫拉伸強(qiáng)度和硬度以及室溫和-75°F沖擊強(qiáng)度

室溫拉伸性能

以下數(shù)據(jù)代表了上述退火和時(shí)效處理對(duì)各種不同產(chǎn)品的室溫性能的影響。更多的高溫、低溫拉伸性能、疲勞強(qiáng)度和焊接性能見(jiàn)下述。

熱成型的產(chǎn)品

表 7 給出了熱軋棒材在 1750° 或 1950°F 退火后的性能。在飆中給出了 1750° 或 1950°F 退火并時(shí)效對(duì)各種直徑棒材性能的影響。兩種不同退火并時(shí)效的熱軋棒材的性能的比較見(jiàn)表 9。

表 10 給出了直接時(shí)效(1325°F/在該溫度保溫 8 小時(shí),急冷到 1150°F,在 1150°F 保溫到總時(shí)效時(shí)間達(dá)到18 小時(shí))。

表 11 給出了不同位置薄餅鍛件取樣的 1700°F 退火并時(shí)效的實(shí)驗(yàn)性能。鍛件產(chǎn)品在 1950°F 退火并時(shí)效的性能見(jiàn)表 12 和 13。兩種退火與時(shí)效對(duì)薄餅鍛件性能的影響比較見(jiàn)表 14。

表 7-退火熱軋圓棒室溫拉伸性能

（具體表格參數(shù)可聯(lián)系上海墨 鉅索取）

a 代表了 8 個(gè)不同爐號(hào)

b 退火 1 小時(shí)。空冷

c L 代表縱向?qū)嶒?yàn)，T 代表橫向?qū)嶒?yàn)

表 8- 熱軋棒材室溫拉伸性能

（具體表格參數(shù)可聯(lián)系上海墨 鉅索取）

a 代表 5 個(gè)不同的爐號(hào)。所有實(shí)驗(yàn)為縱向。

在退火條件為1750°F時(shí)，時(shí)效：1325°F/8 小時(shí)，快冷到1150°F并達(dá)到總時(shí)效時(shí)間18小時(shí)。當(dāng)退火條件為

1950°F時(shí)，時(shí)效：1400°F/10 小時(shí)，快冷到1200°F并達(dá)到 時(shí)效時(shí)間20小時(shí)。

表9-熱軋棒材（4-in 直徑）拉伸性能

（具體表格參數(shù)可聯(lián)系上海墨 鉅索取）

a 應(yīng)力斷裂實(shí)驗(yàn)條件為 1300°F and 75 ksi，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為 68.2 小時(shí)壽命，10%延伸率和 13%斷面收縮率。表10 熱軋時(shí)效材料的室溫拉伸性能(1325°F/8 小時(shí)，空冷到1150°F,在1150°F保持到總時(shí)效時(shí)間為18小時(shí))

（具體表格參數(shù)可聯(lián)系上海墨 鉅索取）

（具體表格參數(shù)可聯(lián)系上海墨 鉅索取）

表11-薄餅鍛件室溫拉伸性能(1700°F/1小時(shí)加上1325°F/8小時(shí),空冷到1150°F,在1150°保溫到總時(shí)效時(shí)間到18小時(shí))a

將 6.75 in  長(zhǎng) 4.5in  的八邊形加熱到 2050°F 鍛到 4.5 in  厚，再加熱到 1800°F 鍛造成 2.25 in 厚直徑為 8in

的薄餅^a。

（具體表格參數(shù)可聯(lián)系上海墨 鉅索取）

表 12-鍛造板材（1x2-in 厚，在 1950°F 退火 1 小時(shí)，空冷然后時(shí)效）室溫拉伸性能

a1400°F/10小時(shí)，空冷到1200°F,在1200°F 保持到總時(shí)效時(shí)間到20小時(shí)

（具體表格參數(shù)可聯(lián)系上海墨 鉅索取）

表13 - 1-in. 厚薄餅室溫拉伸性能a

a  將 4  in 直徑圓棒按照 3：1  變形比例鍛造減薄.鍛造溫度 2000°F。熱處理：1950°F/1-2 小時(shí)，然后在