inconel718材料是什么（Inconel718成分性能技术）

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高温合金概述

高温合金是指以镍、 铁、 钴为基体， 能够在600℃甚至更高环境温度下工作， 并能够在承受一定的应力作用下长期稳定工作的一类金属材料。 高温合金一般都 具有较高的抗氧化能力、 高温强度、 抗热腐蚀、 抗疲劳等综合的高温力学性能。 大多数高温合金都为单一奥氏体组织， 这是由于在各种温度环境下奥氏体组织都 具有很好的使用可靠性和组织稳定性。 基于上述特点， 并且高温合金的合金化程度相对较高， 因此高温合金又被称为超合金， 是被广泛应用于化工、 舰船、 航空、石油、 航天的一类重要金属材料。 按照基体元素组成来分， 高温合金可分为铁基高温合金、 镍基高温合金和钴基高温合金等。

（1） 铁基高温合金 以铁为基体同时含有大量的镍元素和铬元素， 又称为铁-镍基高温合金或称为 为铁-镍-铬基高温合金。 根据不同的合金强化类型可分为固溶强化型铁基高温合金 金和时效强化型铁基高温合金两种。 a. 固溶强化型铁基高温合金含有约20%~45%的镍元素， 以便使机体得到稳定 定的奥氏体组织， 同时又加入20%以上的铬元素以便获得良好的抗氧化性能。 此外固溶强化型铁基高温合金还添加钨、 钼、 镍等元素和少量铝、 钛、 氮等元素。

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钨、 钼和铌等元素的含量之和能达到2%~15%。 该高温合金的加工性能良好， 多加工成板材用来制作高温部件， 在800℃~900℃的环境温度下使用。 b. 时效强化型铁基高温合金又可分为碳化物时效硬化型和金属间化合物时 效硬化型。 碳化物时效硬化型铁基高温合金不仅含有一定量的碳元素和氮元素， 并含有钨元素、 钼元素和铌元素等， 它们不但有更高的固溶强化作用， 而且有形成碳化物而起时效强化的作用。

合金含有约13%~20%的铬元素， 8%~25%的镍元素， 0%~10%的钴元素， 6%~10%的锰元素， 3%~7%的钨、 钼和铌元素， 0.2%~0.3%的碳和氮元素。 该合金加工性能和力学性能良好， 一般用来制作涡轮盘和其它高温受力部件， 在600℃~650℃下工作。 金属间化合物时效硬化型铁基高温合金含有铝、 钛或铌元素等， 形成γ′-Ni 3 (Al、 Ti)相或γ″-Ni 3 N相进行时效强化。 该高温合金含有10%~20%的铬元素， 20%~45%的镍元素， 1.8%~3.5%的钛元素， 0.3%~2.9%的铝元素， 3%~5%的铌元素， 1%~3%的钨元素， 1%~5%的钼元素， 0.06%~0.09%的碳元素。

其与碳化物时效硬化型铁基高温合金相同， 也用于制作涡轮盘和其它高温部件， 工作温度高于碳化物时效硬化型铁基高温合金， 在650℃~800℃下工作。铁基高温合金具有足够高的高温强度及良好的加工性能和力学性能， 其生产成本远远低于镍基高温合金和钴基高温合金， 各国均十分关注铁基高温合金的研发。 （2） 镍基高温合金 以镍为基体， 加入5%~35%的铬元素， 5%~20%的钼元素和其它高温元素。 根据不同成分特点， 又称为镍-铬-钴基高温合金或镍-铬基高温合金。 根据强化类型的差异也分为时效强化型镍基高温合金和固溶强化型镍基高温合金。

a. 时效硬化型镍基高温合金为γ-Ni 3 Al型强化合金， 合金中含有钛、 钽、 铝 和铌等元素， 合金元素总和可达20%左右。 钨和钼元素之和在1%~20%之间。 除此之外还含有锆、 硼、 铪和铈等境界强化元素。 铸造镍基高温合金多为γ′型强化合金， 这类合金多用于涡轮叶片、 导向叶片、 涡轮盘等高温部件， 其工作使用温度较高， 为800℃~1100℃。 b. 固溶强化型镍基高温合金含有大量的钨和钼等能起强化固溶体作用的合 金元素， 钨和钼元素含量之和可达10%~25%。 此外还添加微量硼、 铈和锆等强 碳化物形成的元素， 起晶界强化的作用。 该合金的含碳量在0.05%~0.15%范围内，这类合金的生产主要以变形合金为主， 用途基本与铁基高温合金相同， 但是其工作温度可达到900℃~1000℃。

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（3） 钴基高温合金 以钴为基体， 加入10%~25%的镍元素和20%~25%的铬元素， 故亦称为钴-镍 -铬基高温合金。 通常含有5%~15%的钨元素， 起到强化固溶体的作用。 钴基高温合金含碳量一般较高， 在0.1%~1.0%的范围内。 基体中的碳元素与钛、 锆、 铌和铝等元素形成碳化物， 起强化基体的作用。 钴基高温合金具有良好的抗热腐蚀能力和抗热疲劳能力， 它被广泛用来制造高温叶片和其它高温部件。 除上述高温合金分类之外， 根据高温合金成型方式的不同， 高温合金又可分 为粉末高温合金、 铸造高温合金和变形高温合金三类。 粉末高温合金可分为普通粉末冶金高温合金和氧化物弥散强化高温合金两种。

铸造高温合金可分为普通精密铸造高温合金、 定向凝固高温合金和单晶高温合金。变形高温合金一般以棒材、板材、 管材、 带材、 丝材、 饼材、 环形件等供货。 此外， 按照使用特性的不同，高温合金又可分为低膨胀型高温合金、 抗热腐蚀型高温合金、 高强度型高温合金、抗松弛型高温合金等等 。 综上所述， 高温合金已经在现代燃气管道、 航空航天、 燃气轮机领域、 涡轮 领域和发动机领域得到应用， 是一种重要的金属制造材料。 其中， 镍基合金又以其优越的高温性能使其在高温工作环境下有着不可替代的作用， 例如Inconel601镍基高温合金。 因此， 应用于燃烧管的制造是十分适合的。

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