当前位置: 铸造工艺 >> 铸造工艺发展 >> 镍基合金Inconel601对标NO66
Inconel(铬镍铁合金,也称为镍合金。它是一种通用的镍铬铁合金。作为一种流行的工程材料,镍铬合金添加了铝,具有优良的抗氧化和其他形式的高温腐蚀能力。它在高温下也具有高的机械性能。Inconel的其他特性包括:
良好的耐水腐蚀性
优异的机械强度
它更容易制造和加工
良好的蠕变断裂强度
通过传统焊接产品和工艺轻松连接
正如所料,镍合金主要由镍(58-63%)组成,包括:
Al1.0-1.7
Ni58.0-63.0
Cr21-25
Mn1.0max
Co1.0
Si0.5max
S0.max
C0.1max
Fe余量
由于这种独特的成分,合金在许多主要的全球行业中很受欢迎,包括:
热、化学和石化加工
发电
污染控制
航天
在这些行业中,镍合金和Inconel是用于以下产品的主要建筑材料:
热处理用的篮子、托盘和固定装置
工业炉用的管子、Mifth、瓶颈、传送带、链帘和火盖
电网屏障及发电设备的灰渣处理系统
航空航天用燃气轮机的点火器和扩散器组件
Inconel物理常数和热性能
密度,磅/立方英寸.......................................................0.
毫克/立方米.................................................................8.11
比热,Btu/lb-°F.......................................................................0.焦耳/公斤-
°C........................................................................
熔点范围,°F............................................-
°C.................................................................-
膨胀系数,70-°F,10(-6)in/in-°F....................7.60
20-°C,?m/m-°C.......................13.75
居里温度,°F.....................................................................-
°C...................................................................-
电阻率,欧姆-圆密耳/英尺............................................................................1.19
奥斯特(15.9kA/m)时的磁导率...................................1.
热导率,Btu-in/ft2-h-°F.......................................................78
W/m-°C.......................................................................11.2
典型机械性能(溶液退火)
室温机械性能
一、概述
Inconel是以钼、铌为主要强化元素的固溶强化型镍基变形高温合金,具有优良的耐腐蚀和搞氧化性能,从低温到℃均具有良好的拉伸性能和疲劳性能,并且耐盐雾气氛下的应力腐蚀。因此,可广泛用于制造航空发动机零部件、宇航结构部件和化工设备。合金的加工和焊接性能良好,可供应各种板材、棒材、管材、丝材、带材和锻件。
1.1Inconel材料牌号Inconel。
1.2Inconel相近牌号GH3(GH)(中国),UNSNO6(美国)、NC22DNb(法国)、W.Nr.2.(德国)。
1.3Inconel材料的技术标准
GJB-《航空用高温合金热轧板规范》
Z9--《GH合金板材技术条件》
Z9--《GH合金棒材技术条件》
Q/3B-《GH合金棒材》
Q/3B-《GH合金板材》
Q/3B-《GH合金管材》
1.4Inconel化学成分见表1-1。
牌号%镍Ni铬Cr铁Fe钼Mo铌Nb钴Co碳C锰Mn硅Si硫S铜Cu铝Al钛TiInconel最小余量20.08.03.15最大23.05..04..00..50.50.0..40.4
1.5Inconel热处理制度棒材:~℃,空冷或水冷;或~1℃,空冷或水冷固溶处理。板材:~℃,空冷;或~1℃,空冷。管材:推荐退火温度:~℃,空冷或水冷。
1.6Inconel品种规格与供应状态可供应d25~80mm的棒材和δ0.8~10.5mm的板材,也可供应d6~40mm的无缝(焊)管。棒材不经热处理但以车光或磨光状态交货;板材经固溶、精整后供应;管材经固溶、酸洗(或光亮退火)后供货。
1.7Inconel熔炼与铸造工艺合金采用真空感应炉熔炼加电渣重熔或真空感应炉加真空电弧重熔工艺生产。
1.8Inconel应用概况与特殊要求该合金用于制造发动机机匣、导向叶片、安装边和筒体、燃油总管等零部件,已通过实际应用考核,最高使用温度为℃;合金在~℃长期使用后有一定的时效硬化现象,导致合金塑性有一些下降。
二、Inconel物理及化学性能
2.1Inconel热性能
2.1.1Inconel熔化温度范围~℃[1]。
2.1.2Inconel热导率见图2-1。
2.1.3Inconel比热容见图2-2。
2.1.4Inconel线膨胀系数见图2-3。
2.2Inconel密度ρ=8.44g/cm3。
2.3Inconel电性能合金电阻率见图2-4。
2.4Inconel磁性能合金无磁性。
2.5Inconel化学性能
2.5.1Inconel抗氧化性能合金具有优良的抗高温氧化性能,高温下在空气介质中循环氧化后合金的重量变化见表2-1。
2.5.2Inconel抗腐蚀性能合金具有良好的耐海水腐蚀性能,见表2-2。合金还耐各种盐类溶液的腐蚀。此外,还有良好的耐硝酸及磷酸腐蚀的能力,对加热至沸点以下的盐酸和低浓度的硫酸腐蚀也有相当的抗力[2]。
三、Inconel力学性能
Inconel物理性能
Inconel力学性能:(在20℃检测机械性能的最小值)
Inconel生产执行标准
四、Inconel组织结构
4.1Inconel相变温度
4.2Inconel时间-温度-组织转变曲线
4.3Inconel合金组织结构合金在固溶状态的组织为奥氏体基体和少量的TiN、NbC、和M6C相,经~℃长期时效后,所析出的相为γ"、δ、M23C6和M6C。在~℃长期
时效后主要析出γ",使合金室温、高温强度明显提高,塑性有所下降,但仍保持较高水平;~℃时效后主要析出δ相,虽然强度有所提高,但合金塑性下降较多。℃时效后只有少量的析出相,因此力学性能与固溶状态相近。δ相为正交结构片状Ni3Nb,并以针状魏氏体组织存在[1,7]。
五、Inconel工艺性能与要求
5.1Inconel成形性能合金的冷热成形性能良好。钢锭锻造加热温度为℃,开锻温度不低于℃,停锻温度不低于℃;模锻时,最终变形量应不小于15%~20%。轧制加热温度为~℃,开轧温度不低于℃,停轧温度不低于℃,薄板冷轧半成品变形量为25%~30%,成品变形量不小于30%。中间及成品淬火温度为1℃±10℃[1,8]。
5.2Inconel焊接性能合金焊接性能良好,可在保护气氛下用钨极或本合金作添料进行氩弧焊接,也可用钎焊连接及电阻缝焊。
5.3Inconel零件热处理工艺消除应力:℃;退火:~℃,1h;固溶处理:~1℃,空冷或水冷。当合金在不高于℃工作时,可根据要求采用热轧、冷轧或退火状态的材料。当工作温度在℃以上时,对要求具有较好的疲劳性能和抗拉强度的零部件可采用退火工艺,对要求具有较好蠕变和持久性能的零件可采用固溶处理。
5.4Inconel表面处理工艺除去合金表面氧化皮时先碱洗,再在硝酸-氢氟酸-水溶液中酸洗。
5.5Inconel切削加工与磨削性能应采用硬质合金或高速钢刀具。所用切削工具应具有正前角。高速切削加工时推荐用水基冷却液,低速切削加工时推荐用较粘稠的冷却液。