718 NACE是沉淀硬化型鎳基高溫合金,相近牌號:GH4169 GH169(中國)、NC19FeNb(法國)、W.Nr.2.4668 NiCr19Fe19Nb5(德國),NACE MR 0175, UNS N07718 Inconel 718
一、UNS N07718性能介紹
UNS N07718特性:
1、易加工性
2、在700℃時具有高的抗拉強度、疲勞強度、抗蠕變強度和斷裂強度
3、在1000℃時具有高抗氧化性
4、在低溫下具有穩定的化學性能
5、良好的焊接性能
6、UNS N07718的耐腐蝕性:
不管在高溫還是低溫環境,718合金都具有 的耐應力腐蝕開裂和點蝕的能力。718合金在高溫下的抗氧化性尤其出色。
UNS N07718的金相結構:
718合金為奧氏體結構,沉淀硬化后生成的γ"相使之具有了優秀的機械性能。在熱處理過程中于晶界處生成的δ相使之具有了最佳的塑性。
密度:8.23 g/cm3
熔點:1260-1340℃
UNS N07718在常溫下合金的機械性能的小值:
二、用途
由于在700℃時具有高溫強度和優秀的耐腐蝕性能、易加工性,718可廣泛應用于各種高要求的場合。
1. 燃氣渦輪發動機、火箭發動機、核反應堆和宇宙飛船、汽輪機
2.液體燃料火箭
3.低溫工程
4.酸性環境
5.核工程。
718 NACE 是按照NACE MR-01-75規范制造的鎳基合金。和718 AMS的區別在于,化學成分有所調整,成分的范圍縮小,退火和時效的溫度不同,從而獲取不同的材料性質。718NACE的機械性能有所降低(屈服強度從150ksi降至120ksi),但是韌性更佳,耐腐蝕能力更好。718NACE硬度高為40HRC,也低于718 AMS。但是718NACE的綜合性能更適合用于含硫化氫和二氧化碳氣體的油氣環境,例如用于制造閥門,管接頭,MWD/LWD部件,打撈工具,泵軸,井口組件等。
通過熱處理,可將718 AMS等級的材料轉化成718 NACE,但是這個工藝很復雜,故不推薦。好還是用原廠按NACE規范生產的718。雖然化學成分有一點差異,718 NACE的UNS編號仍是N07718,和718 AMS一致。
三、化學成分
元素 | NACE MR0175 | AMS5662/AMS5663/AMS5664 |
碳 | 0.045 max | 0.08 max |
錳 | 0.35 max | 0.35 max |
硅 | 0.35 max | 0.35 max |
磷 | 0.010 max | 0.015 max |
硫 | 0.010 max | 0.015 max |
鉻 | 17.00-21.00 | 17.00-21.00 |
鎳 | 50.00-55.00 | 50.00-55.00 |
鉬 | 2.80-3.30 | 2.80-3.30 |
鈳 | 鈳+鉭 4.87-5.20 | 4.75-5.50 |
鈦 | 0.80-1.15 | 0.65-1.15 |
鋁 | 0.40-0.60 | 0.20-0.80 |
鈷 | 1.00 max | 1.00 max |
鉭 | -- | 0.05 max |
硼 | 60 ppm max | 0.006 max |
銅 | 0.23 max | 0.30 max |
鐵 | 余量 | 余量 |
四、機械性能
抗拉強度: 150ksi 以上
屈服強度: 120-145ksi
4D延伸率:20%以上
斷面收縮率(dia≤10"): 35%以上
斷面收縮率(dia>10"): 25%以上
硬度:30-40HRC
V型缺口沖擊強度(-59°C或更低):
平均能量:35ft/lbs (47J)以上
單次低能量:30ft/lbs (40J)
五、熱處理
1021-1052°C固溶退火1-2.5小時,然后水淬。直徑小于3.5"的棒料可用水淬或空冷。774-802°C時效6-8小時,然后空冷。
熱處理需由鋼廠進行,或者鋼廠指導下進行。 密度: 0.2970 lb/in3
平均熱膨脹系數
77-200°F 7.10 X 10-6in/in/°F
77-400°F 7.50 X 10-6in/in/°F
77-600°F 7.70 X 10-6in/in/°F
77-800°F 7.90 X 10-6in/in/°F
77-1000°F 8.00 X 10-6in/in/°F
77-1200°F 8.40 X 10-6in/in/°F
77-1400°F 8.90 X 10-6in/in/°F
六、彈性模量(E)
電阻(70°F):728.0 ohm-cir-mil/ft
熔距: 2200-2450°F
七、機械性能
固溶處理的溫度對718材料橫向室溫性能的影響
注:測試樣件為邊長4"的四方塊料。測試樣件按表格中的溫度進行固溶處理2個小時,空冷。時效處理為718°C處理8個小時,按56°C/小時的速度冷卻至621°C,保溫8個小時,然后空冷。
固溶處理的溫度對718材料橫向應力開裂性能的影響
注:測試樣件為邊長4"的四方塊料。按照表格所示的溫度固溶處理2個小時,空冷,然后718°C時效處理8個小時,按56°C/小時的速度爐冷至621°C,保溫八個小時,后空冷。
升溫抗拉測試
注:測試樣件為dia12.7mm圓棒,982°C熱處理1小時,空冷+718°C時效8小時,冷卻至621°C,保溫8小時,然后空冷。
低溫抗拉測試
注:測試樣件為邊長101.6mm的四方塊料,按1066°C熱處理2個小時,空冷+718°C時效8個小時,爐冷至621°C,保溫8小時,然后空冷。
應力開裂測試
注:982°C熱處理1個小時,空冷+718°C熱處理8個小時,爐冷至621°C,保溫8個小時,然后空冷。
八、熱處理
方法1:獲取好的抗拉強度和應力開裂強度
954-982°C,1小時,空冷+718°C ,8小時,按56°C/小時冷卻至621°C,保溫8個小時,然后空冷。
方法2:獲取好的室溫及低溫的抗拉強度
1066°C熱處理1-2小時,空冷+718°C,8小時,按56°C/小時冷卻至621°C,保溫8個小時,然后空冷。
九、加工性能
熱加工
熱加工的爐溫不超過1121°C。如果工作溫度在593°C以下,冷加工的溫度范圍控制在927-1010°C,可以提供鍛造強度。鍛造時避免長時間在爐中加熱。
機加
退火態和時效硬化態都可機加。時效硬化態更方便斷削,表面光潔度更好。退火態的材料,機加的刀具壽命稍微長一點。
焊接
718的退火態和時效態都可以焊接。時效態材料焊接時,焊接受熱而軟化的區域會產生變形。