英科耐爾INCONEL
交期:30天
描述:Inconel625是以Mo,Nb為主要強(qiáng)化元素的固溶強(qiáng)化鎳基變形合金,在650℃以下有良好的持久性能,疲勞性能,抗氧化和抗腐蝕性能。從低溫到1095℃溫度范圍內(nèi)具有良好的強(qiáng)度和韌性.可采用冷加工提高合金的強(qiáng)度。合金能抗氯離子應(yīng)力腐蝕裂紋??捎米鲊姎獍l(fā)動(dòng)機(jī)部件,航宇結(jié)構(gòu)部件和化工設(shè)備。
規(guī)格:板,棒,帶,線,管,可定制
Inconel625鎳基高溫合金
一、名稱
Inconel625,美國材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)(ASTM)定名為Ni-Cr-Mo-Nb合金。
二、概述
Inconel625是以Mo,Nb為主要強(qiáng)化元素的固溶強(qiáng)化鎳基變形合金,在650℃以下有良好的持久性能,疲勞性能,抗氧化和抗腐蝕性能。從低溫到1095℃溫度范圍內(nèi)具有良好的強(qiáng)度和韌性.可采用冷加工提高合金的強(qiáng)度。合金能抗氯離子應(yīng)力腐蝕裂紋??捎米鲊姎獍l(fā)動(dòng)機(jī)部件,航宇結(jié)構(gòu)部件和化工設(shè)備。
化學(xué)成分
表19.1化學(xué)成分,%
C | CR | NB+TA | FE | MN | MO | SI | S | AL | TI | CO | NI |
≤0.10 | 20.0-23.0 | 3.15-4.15 | ≤5.0 | ≤0.50 | 8.0-10.0 | ≤0.50 | ≤0.015 | ≤0.40 | ≤0.40 | ≤1.0 | 基 |
四、品種
熱軋棒材,熱軋條材,冷軋和熱軋薄板,冷軋帶材,冷拉棒材,鍛件和條材,冷拔無縫管和擠壓管。
五、熱處理制度
合金不能通過熱處理強(qiáng)化,但是,為了消除冷加工的影響,需要進(jìn)行退火。
消除應(yīng)力∶900℃,保溫時(shí)間根據(jù)厚度而定。
工廠退火∶930-1040℃,1小時(shí)。
固溶退火∶1095-1205℃,空冷或水淬。
六、物理化學(xué)性能
1.密度8.44
2.熔化溫度1288-1349℃
3.導(dǎo)熱率(圖19.1)
圖19.1合金的導(dǎo)熱率
4.熱膨脹系數(shù)(圖19.2)
圖19.2合金的熱膨張系數(shù)
表19.2合金的抗氧化數(shù)據(jù)
*循環(huán)氧化∶加熱15分鐘,冷卻5分鐘為一次循環(huán).
電阻率(圖19.3)(13472787990)
6.抗氧化和抗腐蝕性能合金具有良好的抗氧化性能。
合金無論在海洋氣氛還是在非海洋氣氛中,腐蝕速度都很小,在新鮮水中基本上不受腐蝕,抗海水腐蝕的能力也很好,海水中的抗腐蝕數(shù)據(jù)列于表19.3.
表19.3在海水中的腐蝕數(shù)據(jù)
試驗(yàn)天數(shù) | 試樣類型 | 重量損失 | 局部腐蝕程度 | 試驗(yàn)天數(shù) | 試樣類型 | 重量損失 | 局部腐蝕程度 |
在靜止的海水中 | 在流動(dòng)的海水中(0.61米/秒) | ||||||
180 | 光滑的 | 0.05 | 無 | 180 | 光滑的 | 0.04 | 無 |
180 | 帶縫隙的 | 0.05 | 無 | 180 | 帶縫隙的 | 0.05 | 無 |
365 | 光滑的 | 0.02 | 無 | 365 | 光滑的 | 0.01 | 無 |
365 | 帶縫隙的 | 0.04 | 無 | 365 | 帶縫隙的 | 0.02 | 無 |
(1)6.4×100×300毫米焊有圓形焊縫的平板試樣,焊前在980℃退火。
(2)縫隙表示法∶用32毫米的纖維墊圈以螺栓固定在板面中心.
合金還能耐各種鹽類溶液的腐蝕,此外,還有良好的耐硝酸及磷酸腐蝕的能力,對加熱至沸點(diǎn)以下的鹽酸和低濃度的硫酸腐蝕也有相當(dāng)?shù)目沽Α?br/>七、機(jī)械性能
1.室溫機(jī)械性能
(1)拉伸性能(表19.4-19.6;圖19.4-19.8)
表19.4典型的拉伸性能,可聯(lián)系021-67898711索取更多資料。
品種 | 棒材,條材和板材 | 薄板,帶材和厚壁管,薄壁管(冷拔) | ||||
狀態(tài) | 軋制狀態(tài) | 退火930-1040℃,1-4小時(shí) | 固溶退火 | 退火930-1040℃,1-4小時(shí) | 固溶退火 | |
拉伸強(qiáng)度,公斤/平方毫米 | 84-112 | 84-105 | 74-91 | 84-98 | 84-98 | 70-84 |
屈服強(qiáng)度,公斤/平方毫米 | 42-77 | 42-67 | 30-42 | 42-53 | 42-53 | 28-42 |
延伸率,% | 30-60 | 30-60 | 40-65 | 30-55 | 30-55 | 40-60 |
面縮率,% | 40-60 | 40-60 | 60-90 | - | - | - |
圖19.4冷拉線材的拉伸性能
表19.5冷加工對帶材機(jī)械性能的影響
帶材取自9.5毫米的熱軋板,經(jīng)1180℃退火1小時(shí),然后冷軋
冷軋壓下量 | 洛氏硬度 | 拉伸強(qiáng)度,公斤/平方毫米 | 屈服強(qiáng)度,公斤/平方毫米 | 延伸率(50毫米),% | 面縮率,% |
0 | B88 | 81.0 | 34.8 | 67.0 | 60.4 |
5 | B94 | 85.0 | 54.5 | 58.0 | 58.1 |
10 | C25 | 91.0 | 72.0 | 57.5 | 54.6 |
15 | C32 | 96.0 | 79.0 | 39.0 | 51.9 |
20 | C34 | 100.0 | 88.0 | 31.5 | 50.0 |
30 | C36 | 116.0 | 107.0 | 17.0 | 49.3 |
40 | C39 | 126.0 | 117.0 | 12.5 | 41.9 |
50 | C40 | 133.0 | 124.0 | 8.5 | 38.0 |
60 | C44 | 144.0 | 127.0 | 6.5 | 32.7 |
70 | C45 | 154.0 | 141.0 | 5.0 | 25.4 |
圖19.5真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線,可聯(lián)系021-67898711索取更多資料。
圖19.6冷加工對熱軋板材拉伸性能的影響
圖19.7退火溫度對冷拉棒材拉仲性能的影響
表19.6不同熱處理制度對熱軋棒材拉伸性能和硬度的影響
品種 | 14毫米熱軋棒材 | |||
熱處理制度 | 拉伸強(qiáng)度,公斤/平方毫米 | 屈服強(qiáng)度,公斤/平方毫米 | 延伸率(50毫米),% | 洛氏硬度 |
熱軋 | 103 | 64.7 | 46 | C20 |
815℃,1小時(shí),水淬 | 100.0 | 59.8 | 42 | C23 |
930℃,1小時(shí),水淬 | 103.0 | 60.0 | 40 | C26 |
1010℃,1小時(shí),水淬 | 99.9 | 54.8 | 46 | C21 |
1040℃,1小時(shí),水淬 | 95.0 | 41.5 | 50 | B99 |
1040℃,1小時(shí),水淬+540℃,16小時(shí),空冷 | 97.7 | 45.0 | 50 | C20 |
1040℃,1小時(shí),水淬+595℃,16小時(shí),空冷 | 97.9 | 47.5 | 50 | C23 |
1040℃,1小時(shí),水淬+650℃,16小時(shí),空冷 | 94.9 | 43.5 | 50 | B94 |
1040℃,1小時(shí),水淬+705℃,16小時(shí),空冷 | 94.9 | 43.0 | 48 | B95 |
1040℃,1小時(shí),水淬 | 83.0 | 33.7 | 62 | B88 |
圖19.8退火溫度對熱軋棒材拉伸性能的影響,可聯(lián)系021-67898722索取更多資料。
硬度(圖19.9)
(3)沖擊性能(圖19.10)
圖19.9冷軋壓下量對硬度的影響
不同溫度的機(jī)械性能
(1)拉伸性能(圖19.11-19.17)
圖19.10退火溫度對冷拉條材沖擊值的影響
圖19.11典型的應(yīng)力-應(yīng)變曲線
圖19.12試驗(yàn)溫度對冷軋板材拉伸
圖19.13冷軋退火板材的高溫拉伸性能
圖19.14溫度和應(yīng)變速率對板材拉伸性能的影響
圖19.15退火棒材的高溫拉伸性能
圖19.16退火板材焊接后焊縫的拉伸性能
沖擊性能(圖19.18)
圖19.17惰性氣體鎢弧焊接板材的拉伸性能
圖19.18低溫對熱軋棒材夏比沖擊值的影響
圖19.19溫度對冷軋板材尖銳缺口和光滑試樣拉伸性能的影響
(4)缺口性能(圖19.19)
3.持久和蠕變性能(圖19.20-19.26)
圖19.20 固溶處理后合金10,000小時(shí)的持久性能
圖19.21固溶處理后合金1000小時(shí)的持久性能
圖19.23棒材的光滑和缺口試樣的持久
圖19.24熱軋和固溶退火棒材
圖19.25熱軋和工廠退火棒材的持久參數(shù)控制曲線
圖19.26固溶處理的Inconel625 合金的持久和蠕變曲線
4.疲勞性能(圖19.27-19.30)
圖19.28熱軋和退火棒材室溫疲勞強(qiáng)度比較
圖19.29熱軋和退火棒材高溫疲勞強(qiáng)度曲線
5.彈性模量(圖19.31-19.32
圖19.30熱軋固溶退火棒材高溫疲勞強(qiáng)度曲線
圖19.31合金的泊松比溫度,℃
圖19.32合金的彈性模量
八、工藝
合金可采用一般加工工藝進(jìn)行工,但是,在熱加工溫度范圍內(nèi)變形抗力較大,因此,需要大功率鍛壓設(shè)備,熱溫度為1177℃,成型或鍛造最低溫皮為1010℃,當(dāng)溫度低于1010℃,合金變硬,難以變形,繼續(xù)加工在溫度較低的部位發(fā)生開裂,為了防止雙晶結(jié)構(gòu),加工應(yīng)該注意均勻變形,用開口鍛模鍛造時(shí),最后變形量應(yīng)不小于15-20%,
合金在650℃或650℃以下工作時(shí),根據(jù)要求建議采用熱軋、冷軋或工廠退火狀態(tài)的材料,由于合金在很低的溫度下,仍有很好的塑性和韌性,因此,為了在中溫下使用,可通過冷加工提高合金的拉伸性能。當(dāng)合金在650℃以上工作時(shí),最好在退火狀態(tài)或固溶狀態(tài)下使用要求部件有良好的蠕變和持久性能時(shí),最好在固溶狀態(tài)下使用。而細(xì)晶粒材料在815℃以下具有較好的疲勞強(qiáng)度、硬度、屈服強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度,
合金的熱處理應(yīng)該在不含硫的弱還原氣氛中進(jìn)行,其中一氧化碳的含量不少于2%。
合金的焊接性能良好,在保護(hù)氣氛下無論用鎢極或用inconel625自耗極都容易焊接,采用電阻釬焊合金(AWS-ASTMClass Ni-1)在干燥氫氣(-46℃露點(diǎn))中,對冷軋退火板材進(jìn)行的釬焊試驗(yàn)(1120℃,15分鐘),結(jié)果良好.為了保持合金的抗腐蝕性能,焊接后不進(jìn)行熱處理。九、組織
合金的退火組織中有TiN,NbC和M6C。在700-650℃長期時(shí)效后,析出少量富Nb的金相。退火和退火加760℃處理后的組織見圖19.33.長期時(shí)效對生能的影響見表19.7.
表19.7長期時(shí)效對拉伸性能的影響
狀態(tài) | 試驗(yàn)溫度,℃ | 拉伸強(qiáng)度,公斤/平方毫米 | 屈服強(qiáng)度,公斤/平方毫米 | 延伸率,% |
930℃退火 | 室溫 | 98.4 | 48.5 | 50.0 |
930℃1/2小時(shí)+700℃100小時(shí) | 室溫 | 128.0 | 92.8 | 27.2 |
950℃1/2小時(shí)+700℃500小時(shí) | 室溫 | 127.0 | 90.7 | 24.9 |
930℃退火 | 700 | 56.2 | 34.5 | 43.0 |
930℃+700℃100 小時(shí) | 700 | 91.4 | 74.5 | 13.2 |
930℃+700℃500小時(shí) | 700 | 88.6 | 70.0 | 22.6 |
圖19.33退火溫度對760℃處理時(shí)碳化物析出的影響,可聯(lián)系1-3-4/72787990索取更多資料。
從表19.7可以看出,長期時(shí)效后屈服強(qiáng)度提高近一倍,室溫和高溫塑性有顯著降低,但延伸率仍保持在較高的水平.
在595℃和620℃長期受熱對性能也有明顯影響(圖19.34),從圖中看出,在620℃受熱1000小時(shí)后屈服強(qiáng)度提高了75%,拉伸強(qiáng)度也有很多提高,室溫延伸率卻明顯下降,但是4000小時(shí)后仍保持在20%的水平.
合金經(jīng)長期受熱后組織上也發(fā)生某些變化,在620℃受熱2000小時(shí)后的組織見圖19.35,晶界上有不連續(xù)的析出物,X射線衍射證明為TiN和含一定數(shù)量Ta的NbC.此外,組織中還析出了富Nb的γ′相。這種γ′相直到發(fā)生過時(shí)效并轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的斜方晶系的NiNb之前是與面心立方體結(jié)構(gòu)的基體共格存在的,這是長期受熱后強(qiáng)度提高、塑性降低的主要原因,這種NINB相以針狀的魏氏組織存在,然而,合金的時(shí)效反應(yīng)是相當(dāng)緩慢的,這對于焊接結(jié)構(gòu)十分有利,因?yàn)樵诤附舆^程中;熱影響區(qū)仍能保持其退火狀態(tài)的強(qiáng)度和塑性,所位inconel625在焊接結(jié)構(gòu)中是一種引人注意的合金,
圖19.34Inconel625合金長期受熱后室溫拉伸性能的變化
圖19.35Inconel625在620℃時(shí)效2000小時(shí)后的組織,晶界不連續(xù)析出物為TiN,NbC
十、用途
主要以管材和板材用作噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)部件,航宇結(jié)構(gòu)件,包括蜂窩結(jié)構(gòu)等,化工設(shè)備,接觸海水的裝置和原子反應(yīng)推的燃料外套等.
參考文獻(xiàn)
略。。