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Inconel718是什么材料硬度

2023-03-18 10:01 作者:上海雄钢合金  | 我要投稿

上海雄钢特种合金有限公司

Inconel718高温合金是一种沉淀强化的镍基高温合金,在700℃具有较高的抗拉强度、疲劳强度、蠕变强度和断裂强度,广泛用于制备航空航天领域的发动机零件以及涡轮叶片和轮盘。

Inconel718合金的基本相组成为:基体γ相、弥散γ″相、γ相、δ相以及少量的TiN和NbC。其中,γ”相是合金的主要强化相,γ”相是合金的辅助强化相。γ强化相的形成主要与Al和Ti的含量有关。用电渣重熔法冶炼Inconel718合金时,必须严格控制氧含量,以避免Al和Ti的烧损。

在Inconel718合金的铸态组织中,Cr元素具有负偏析倾向,并富集在首先凝固的枝晶轴区域。Ti和Nb元素表现出强烈的正偏析倾向,凝固后富集在枝晶间区。而其他元素的偏析现象并不明显,它们相对均匀地分布在整个晶体中。均匀化热处理显著降低了元素的偏析程度。随着均匀化温度和时间的提高,主要偏析元素的偏析程度进一步降低,强化相形成元素Nb、Ti在合金中的分布更加均匀,更有利于后续时效热处理过程中γ”强化相的析出。

Inconel718合金在980、1000和1020℃高温保温过程中δ相含量的变化。在高温保温过程中,随着保温时间的延长,δ相含量逐渐减少;随着温度的升高,δ相的溶解速度明显加快,达到溶解平衡的时间缩短。当温度保持在980℃时,离δ相完全溶解温度较远,溶解速度较慢。保温30min后,δ相含量基本保持不变,约为3%,接近溶解平衡。保温6小时后仍有一定量的δ相存在。当温度保持在1000℃时,δ相的溶解速度加快;保温2小时后,δ相含量小于1%;保温6小时后仍有少量δ相存在,约为0.6%,表明δ相的完全溶解温度略高于1000℃。当温度为1020℃时,溶解速度较快,保温30min后,δ相含量急剧下降。1小时后几乎完全溶解。可以看出,δ相的溶解过程对温度非常敏感,温度不仅决定了溶解速度,也决定了溶解平衡时δ相的含量。

在Inconel718高温合金氧化初期,Cr、Ni等合金元素会表现出明显的快速氧化现象,在合金外层氧化层会形成富含Ni和Fe、Cr的Cr2O3、Fe2O3、NiO等复合氧化物。在氧化初期,Cr2O3和NiO会形成尖晶石结构的氧化物,在氧化初期合金表面会形成致密的氧化层,使合金具有一定的抗氧化性。随着氧化时间的增加,氧元素向内扩散,合金氧化加剧,Ni氧化物和Ti氧化物含量逐渐增加。由于高温下Ti氧化物致密性差,合金表面的孔隙增多,氧活度高的Ti元素开始从合金基体内部向外扩散,在中间氧化层和外层氧化层发生氧化反应,形成TiO2。TiO2的形成会使氧化层更加疏松,随着TiO2的形成,会出现孔隙,更有利于氧通过合金氧化层的这些孔隙扩散到合金中,加快合金的氧化速度,加剧合金的氧化。随着时间的推移,氧向内扩散,沿晶界扩散到基体中,并与Al结合,在合金基体上形成一些不规则的条状Al2O3氧化物。这种氧化物的出现增加了合金基体表面和氧之间的接触面积,这进一步加快了合金的氧化速率。


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