Inconel 718合金(N07718)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。
化学成分特点
镍(Ni):含量较高,一般在 50% - 55%,是合金的基体元素,为合金提供了良好的稳定性和耐腐蚀性基础,确保合金在各种复杂环境下能保持其性能。
铬(Cr):通常含量在 17% - 21%,能在合金表面形成致密的氧化膜,有效提高合金的抗氧化和抗腐蚀能力,使其在高温和具有腐蚀性的介质中保持稳定。
铌(Nb):含量约为 4.75% - 5.50%,与碳形成稳定的碳化物,可提高合金的高温强度和抗蠕变性能,改善合金的焊接性能。
钼(Mo):含量在 2.8% - 3.3%,显著提高合金的耐腐蚀性,尤其是在抗还原性介质腐蚀方面表现突出,还能增强合金的强度和韧性。
其他元素:含有一定量的铁(Fe),有助于降低成本并在一定程度上提高强度;钛(Ti)和铝(Al)等元素对合金的强化也有作用,能提高合金的硬度和热稳定性。
物理性能
密度:约 8.24g/cm³,相对较高的密度使其在一些对重量有严格要求的应用中需谨慎考虑,但在对强度和耐腐蚀性要求高的场合,其密度并不成为限制因素。
熔点:熔点在 1260 - 1340℃,较高的熔点使合金能够在高温环境下保持稳定的固态结构,适用于制造高温工作条件下的各种部件。
热膨胀系数:在室温到 1000℃的温度范围内,热膨胀系数大约为 13.3×10⁻⁶/℃,与其他金属材料相比处于中等水平,在与其他材料配合使用时,需要考虑热膨胀差异可能带来的影响。
热导率:热导率相对较低,约为 11.4W/(m・K),在高温环境下能够减少热量的传递,有助于保持设备的温度稳定性。
力学性能
高强度:Inconel 718 合金在室温及高温下都具有较高的强度,其屈服强度和抗拉强度在同类合金中表现优异。例如在 700℃时,其抗拉强度仍能保持在较高水平,可满足航空航天、能源等领域对材料高强度的要求。
良好的韧性:该合金具有良好的韧性,能够承受一定程度的冲击载荷而不发生脆性断裂。在低温环境下,其韧性也能保持在较好的水平,这使得它在不同温度条件下的应用更加广泛。
抗疲劳性能:Inconel 718 合金的抗疲劳性能出色,在承受循环载荷的情况下,能够经历大量的循环次数而不出现疲劳裂纹,适用于制造如航空发动机旋转部件等需要承受反复应力的零件。
应用领域
航空航天:广泛应用于制造航空发动机的涡轮盘、叶片、轴类等关键部件,在高温、高压、高转速等极端条件下,能够保证发动机的可靠性和性能。
能源领域:用于制造燃气轮机、核电站中的高温部件,如蒸汽发生器传热管、核反应堆堆芯结构材料等,可在高温、高压、强辐射等环境中稳定工作。
石油化工:可用于制造石油化工设备中的高温反应器、换热器、管道等,在高温、高压、具有腐蚀性的石油化工介质中,能够保持良好的性能,确保设备的长期稳定运行。
汽车工业:在一些高性能汽车的发动机部件、涡轮增压系统等中得到应用,利用其高强度和耐高温性能,提高汽车发动机的效率和可靠性。
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