推荐时效硬化型镍基合金2.4668合金的分析与研究

推荐时效硬化型镍基合金2.4668合金的分析与研究 一、2.4668介绍：2.4668是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，长期使用温度范围-253~650℃，短期使用温度在800℃，在650℃以下时具有高强度、良好的韧性以及在高低温环境均具有耐氧化耐腐蚀性。以及良好的加工性能和焊接性能和长期组织稳定性。 二、2.4668应用和特性：2.4668合金已用于制作航空、航天和石油化工中的环件、叶片、紧固件和结构件等，制作石油化工中应用的多种零件，可批量生产且使用性况良好。合金在真空自耗重熔时可采用氦气冷却工艺，可有效减轻铌元素偏析，采用喷射成形工艺生产环件，可降低成本和周期，采用超塑成形可扩大生产范围。适用于制作航空、航天和石油化工中的环件、叶片、紧固件和结构件等，主要有棒、板、管、带、丝、等。 三、2.4668相近牌号：德标：****、美标****、国标：*****。 时效硬化型镍基合金（Inconel 718）

合金元素性能一览表：

镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。

铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。

钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。 还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。

钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。

钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。

钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。

钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。

铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。铌可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。在铁基中加入以铌为主的微合金元素组成的合金。铌属难熔金属，熔点为2467℃，在1093～1427℃温度范围内强度较高。同钨合金和钼合金相比，铌合金塑性好，加工和焊接性能优良，因而能制成薄板和外形复杂的零件，可用作航天和航空工业的热防护和结构材料。铌合金的工业生产，首先将粉末制成合金坯条，然后进行高温烧结法或熔铸法获得锭坯或铸件，但以熔铸法用得最多，熔铸法又以电子东熔炼和电弧炉熔炼为主。铌合金在低温下（-196℃）仍有较好的塑性。同钼和钨相比，铌的合金元素种类多，加入量高。铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。

铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。

2.4668化学成分表： 碳 C：0.08 铬 Cr：17.0～21.0 钴 Co：1.0 钼 Mo：2.8～3.3 铝 AL：～0.60 钛 Ti：～1.15 镍 Ni：50～55 铁 Fe：≤余量 硼 B：≤0.005 硅 Si：≤0.35 锰 Mn：≤0.35 磷 P：≤0.015 硫 S：≤0.015 铜 Cu：≤0.3 冶炼方法：合金采用真空感应熔炼加真空电弧重熔、真空感应熔炼加电渣重熔加真空电弧重熔或真空感应熔炼加真空电弧重熔加电渣重熔冶炼工艺生产。 2.4668概述：2.4668合金是以体心四方的γ"和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金，在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。   该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感，掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系，可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程，就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。 1.1 2.4668 材料牌号 2.4668(GH169) 1.2 2.4668 相近牌号 Inconel 718(美国),NC19FeNb(法 国) 1.3 2.4668 材料的技术标准 GJB 2612-1996《焊接用高温合金冷拉丝材规范》 HB 6702-1993《WZ8系列用2.4668合金棒材》 GJB 3165 《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》 GJB 1952 《航空用高温合金冷轧薄板规范》 GJB 1953《 航空发动机转动件用高温合金热轧棒材规范》 GJB 2612 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》 GJB 3317《 航空用高温合金热轧板材规范》 GJB 2297 《航空用高温合金冷拔（轧）无缝管规范》 GJB 3020 《航空用高温合金环坯规范》 GJB 3167 《冷镦用高温合金冷拉丝材规范》 GJB 3318 《航空用高温合金冷轧带材规范》 GJB 2611《 航空用高温合金冷拉棒材规范》 YB/T5247 《焊接用高温合金冷拉丝》 YB/T5249 《冷镦用高温合金冷拉丝》 YB/T5245 《普通承力件用高温合金热轧和锻制棒材》 GB/T14993《 转动部件用高温合金热轧棒材》 GB/T14994 《高温合金冷拉棒材》 GB/T14995 《高温合金热轧板》 GB/T14996 《高温合金冷轧薄板》 GB/T14997 《高温合金锻制圆饼》 GB/T14998 《高温合金坯件毛坏》 GB/T14992 《高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》 HB 5199《 航空用高温合金冷轧薄板》 HB 5198 《航空叶片用变形高温合金棒材》 HB 5189 《航空叶片用变形高温合金棒材》 HB 6072 《WZ8系列用2.4668合金棒材》 2.4668化学成分：该合金的化学成分分为3类：标准成分、优质成分、高纯成分。优质成分的在标准成分的基础上降碳增铌，从而减少碳化铌的数量，减少疲劳源和增加强化相的数量，提高抗疲劳性能和材料强度。同时减少有害杂质和气体含量。高纯成分是在优质标准基础上降低硫和有害杂质的含量，提高材料纯度和综合性能。 核能应用的2.4668合金，需控制硼含量（其他元素成分不变），具体含量由供需双方协商确定。当ω（B）≤0.002%时，为与宇航工业用的2.4668合金加以区别，合金牌号为2.4668A。 焊接性能：合金可以用氩弧焊、点焊或缝焊等方法焊接，其焊接性能优良，氩弧焊列为额倾向性小。 2.4668加工处理和焊接性能：2.4668合金合适的热加工温度为1120-900℃，冷却方式可以是水淬或其他快速冷却方式，热加工后应及时退火以保证得到很好的性能。热加工时材料应加热到加工温度的上限，为了保证加工时的塑性，变形量达到20%时的终加工温度不应低于960℃。冷加工应在固溶处理后进行，加工硬化率大于奥氏体不锈钢，因此加工设备应作相应调整，并且在冷加工过程中应有中间退火过程。机加工需在固溶处理后进行，要考虑到材料的加工硬化性，与奥氏体不锈钢不同的是，适合采用低表面切削速度。工件焊缝附近的氧化物要比不锈钢的更难以去除，需要用细砂带打磨，在HNO3和HF的混合酸中酸洗之前，也要用砂纸去除氧化物或进行盐浴预处理。沉淀硬化型的Inconel718合金很适合于焊接，无焊后开裂倾向。适焊性、易加工性、高强度是这种材料的几大优点,适合于电弧焊、等离子焊等。在焊接前，材料表面要洁净、无油污、无粉笔记号等，焊缝周围25mm范围内要打磨露出光亮的金属。

我公司主导产品有以下型号:

高温合金应用案例-使用温度500摄氏度材质推荐：GH2328、GH328

高温合金应用案例-使用温度600摄氏度材质推荐：GH2026、GH26 R-26、GH6159、GH159、

高温合金应用案例-使用温度650℃摄氏度材质推荐： GH132、1.4980、1.4944、X5nicrti26-15、incoloy A286、S66286、660、x6NiCrTiMovb25-15-2、GH2696、GH696、GH696M、GH2907、GH907、Incoloy907、GH2909、GH909、Incoloy909、GH1040、GH40、GR2、

高温合金应用案例-使用温度700℃摄氏度材质推荐：GH2038、GH38A、GH2135、GH135、808、GH2150A、GH2136、GH136、GH4137、SG37A、GH1131、GH131、Inconel600、N06600、2.4816、2.4817、NICR15FE8、NICR15FE7216lc、GH3600、GH600、NS3102、NS312、0Cr15Ni75Fe

高温合金应用案例-使用温度750℃摄氏度材质推荐：GH2035A、GH1035A、GH35A、GH2150、GH150、GH2761、GH761、GH2901、GH109 Incoloy901、2.4662、GH2903、GH903、Incoloy903、GH2984、GH984、GH4133、GH33A、GH4133B、GH4720Li、GH720Li、Inconel 738、GH6783、GH783、K213、K13

高温合金应用案例-使用温度800℃摄氏度材质推荐：GH2018、GH18、GH2130、GH130、GH2787、GH78、GH787、GH4079、GH742Y、GH4080A、GH80A、GH4093、GH93、GH4145、GH145、0cr15ni70Ti3AlNb、inconel X-750、No7750、2.4669、XCR15FE7TIAL、GH4163、GH163、C263、GH4169、GH169、inconel 718、N07718、2.4668、GH4202、GH202、GH4698、GH698、GH4738、GH738、GH4742、GH742、GH2018、GH18、GH3030、GH30、

高温合金应用案例-使用温度850℃摄氏度材质推荐：GH2302、GH302、JF-43、K232、K32、GH4037、GH37、GH4500、GH500、GH4586、GH202、GH1140、GH140、GR-2、

高温合金应用案例-使用温度900℃摄氏度材质推荐：GH4033、GH33、GH4648、GH648、GH4710、GH710、GH1035、GH35、GH1333、GH333、RA333、GH3044、GH44、GH3536、GH536、SG-5、Nimonic PE13、Hastelloy X、No6002、NiCr22FEMO、K4536、K536、K214、K14、

高温合金应用案例-使用温度950℃摄氏度材质推荐：GH4049、GH49、212、GH4090、GH90、GH4105、GH105、GH4199、GH199、GH1015、GH15、GR5、GH1139、GH139、GH3128、GH128、GH3625、GH625、NS3306、NS336、0Cr22Ni60Mo9Nb4、inconel625、N06625、2.4856、NiCr22Mo9Nb、

高温合金应用案例-使用温度1000℃摄氏度材质推荐：GH4098、GH98、GH4099、GH99、GH4141、GH141、NO7041、GH1016、GH16、GH1015A、GH1180、GH180、NS111、Incoloy800、No8800、X10NiCrAlTi32-20、1.4876、0Cr20Ni32Fe、GH3039、GH39、GH3230、GH230、30605、GH5605S、GH5605、GH605、L605、HS25、DZ404、DZ4、DZ422、DZ22、DZ4125、DZ125、K403、K3、K405、K5、

高温合金应用案例-使用温度1100℃摄氏度材质推荐：GH3652、GH652、GH5188、GH188 N0188、30188

高温合金应用案例-使用温度1200℃摄氏度材质推荐：GH3170、GH170、GH3181、GH181、

高温合金应用案例-使用温度1300℃摄氏度材质推荐：GH2747、GH747、

高温合金根据GB/T 14992-2005标准的规定可作如下划分。

  按照合金的基本成形方式或特殊用途，将合金分为变形高温合金、铸造高温合金、(等轴晶铸造高温合金、定向凝固柱晶高温合金及单晶高温合金钢)、焊接用高温合金丝、粉末冶金高温合金和弥散强化高温合金。

  另外按照金属间化合物高温材料的基本组成元数，将金属间化合物高温材料划分为镍铝系金属间高温材料和钛铝系金属间化合物高温材料。

  高温合金和金属间化合物高温材料的牌号，采用字母加阿拉伯数字相结合的方法表示。根据特殊需求，可以在牌号后加英文字母表示原合金的改型合金，如表示某种特定工艺或特定化学成分等。

  牌号前缀：

①：变形高温合金牌号采用汉语拼音字母：“GH”作前缀（“G”和“H” 分别为“高”和“合”字汉子拼音的第一个字母）。

②：等轴晶铸造高温合金牌号采用汉语拼音字母“K”作前缀，

③：定向凝固柱晶高温合金牌号采用汉语拼音字母“DZ”作前缀（“D”和“Z” 分别为“定”和“柱”字汉子拼音的第一个字母）。

④：单晶高温合金牌号采用汉语拼音字母“DD”作前缀 （“D”和“D” 分别为“定”和“单”字汉子拼音的第一个字母）。

⑤焊接用高温合金丝牌号采用汉语拼音字母“HGH”作前缀 （“GH”符号前的“H”为“焊”字汉语拼音第一个字母，）。

⑥粉末冶金高温合金牌号采用汉语拼音字母“FGH”做前缀（“CH”符号前的“F”为“粉”字汉语拼音第一个字母），

⑦弥散强化高温合金牌号采用汉语拼音字母“MGH”做前缀（“GH”符号前的“M”为“弥”字汉语拼音第一个字母）。

⑧金属间化合物高温材料牌号采用汉语拼音字母“JG”做前缀（“J”和“G”为“金”和“高”字汉语拼音第一个字母）。