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镍基高温合金的研究与工程应用随着机械制造和航空航天工业的不断发展，对于高温高压材料的需求也越来越大。
而镍基高温合金便成为了解决这一难题的重要材料之一。
镍基高温合金具有优异的高温抗氧化性能、高强度和耐磨性等特点，成为了高端制造领域的首选材料之一。
本文将探讨镍基高温合金的研究和工程应用。
一、镍基高温合金的分类和组成镍基高温合金按所含元素定性可分为镍基合金、高温合金、超高温合金和热成形合金四类。
在这四个类别中，镍基合金和高温合金是大量被应用的两个类别。
镍基合金主要由镍、铬和铁组成，常常加入一定比例的铝、钛和钨等元素，其中铬的含量在10%~30%之间。
高温合金除包含镍、铬、铁外，还含有铝、钛、钪、钼等元素，富铝高温合金还含有少量的硼、锰、锆等元素。
二、镍基高温合金的性能镍基高温合金具有很强的高温抗氧化性能，能够保持高温下的结构稳定性，在较长时间内不会发生软化、变形和腐蚀。
这一性能通过合金中添加铝、硅、钆等元素进行增强。
同时，镍基高温合金还具有高强度和耐磨性，能够在高速摩擦和高压环境下保持稳定性能，避免失效和生产事故的发生。
三、镍基高温合金的研究目前，针对镍基高温合金的研究主要集中在材料的制备、加工、表面处理和性能优化等方面。
对于材料制备方面，热状态下的粉末冶金、熔炼和快速凝固技术是当前的研究热点。
通过这些制备方法，能够获得颗粒更细、晶粒更细的材料。
对于材料加工方面，高温合金在制造过程中需进行多次热加工和热处理，以获得其高强度、高稳定性的特点。
表面处理方面，通常蒸镀、喷涂等方法常常用于增强镍基高温合金的抗腐蚀性能。
性能优化方面，深入研究各类添加元素对于合金力学性能的影响，以及不同工艺对于合金微观结构的影响均是当前研究的方向之一。
四、镍基高温合金的应用随着工业技术的不断提高，镍基高温合金的应用领域越来越广泛。
在航空航天、军事、电力、船舶制造等领域，镍基高温合金都有广泛的应用。
一方面，镍基高温合金能够长时间保持在高温高压环境下的稳定性能，在火箭发动机、航空发动机和汽车发动机等高温机件中得到应用。
上海商虎/张工：158 –0185 -9914材料牌号：Inconel718镍基合金美国牌号：NO7718德国牌号：W.Nr.2.4668/NiCr19Fe19Nb5法国牌号：Nc19FeNb一、Inconel718（N07718）镍基合金概述：Inconel718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、Inconel718材料牌号：Inconel718。
2、Inconel718相近牌号：Inconel718(美国),NC19FeNb(法国)。
3、Inconel718材料的技术标准4、Inconel718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，见表1-1。
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Inconel718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Inconel718合金加以区别，合金牌号为Inconel718A。
镍基高温合金的高温氢脆性机制研究与优化高温氢脆性是指金属材料在高温环境中，受到氢气的作用而失去其原有的塑性和韧性，出现脆性断裂的现象。
镍基高温合金作为重要的高温结构材料，在航空、能源等领域得到广泛应用。
然而，高温氢脆性的存在限制了镍基高温合金的使用范围和寿命，因此研究和优化高温氢脆性机制具有重要的理论和实践意义。
一、高温氢脆性的机制高温氢脆性机制涉及多种因素，主要包括氢的渗透、扩散和损伤耦合效应。
在高温下，氢气易被吸附和渗透到金属内部，进而扩散到金属晶界和位错等缺陷处。
当氢元素积聚到一定程度时，会导致金属晶界的脆化和晶体内部的应力集中。
氢元素的存在也会改变金属结构的电子结合能，降低金属的韧性和延展性。
此外，氢元素与金属原子形成氢原子与金属原子的化学键，导致晶体结构的不稳定性，使金属更加脆弱。
因此，理解和研究高温氢脆性的机制是优化镍基高温合金的关键。
二、高温氢脆性的研究方法为了研究高温氢脆性机制，我们可以采用多种实验和计算方法。
实验方法可以利用氢脆性测试设备对镍基高温合金进行氢脆性测试，以评估其脆性和韧性。
同时，还可以通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜等观察材料的显微组织和缺陷情况。
计算方法可以利用分子动力学模拟、密度泛函理论等对材料的结构和性能进行计算。
通过实验和计算相结合，可以全面了解高温氢脆性的机制，并为优化合金提供科学依据。
三、高温氢脆性的优化策略为了降低镍基高温合金的高温氢脆性，可以采取如下优化策略：1. 选择合适的合金元素：通过调整合金中的元素成分和比例，可以改善合金的抗氢脆性能。
比如，添加一定量的稀土元素能够有效地抑制氢的渗透和扩散，提高合金的抗氢效果。
2. 提高晶界的稳定性：通过提高晶界的强度和稳定性，可以减少氢在晶界的聚集和导致的脆化现象。
可以采用微合金化技术、热处理等方法，改善合金的晶界结构和性能。
3.改善材料的制备和加工工艺：合适的制备和加工工艺可以降低氢元素的渗透和扩散速率，减少合金的氢脆性。
Inconel718是什么材料Inconel718合金热处理Inconel 718（GH4169）概述：常用的718合金按强度可分为两类，AMS规范的718，屈服强度为150ksi，和NACE规范的718，屈服强度为120ksi。
718合金是一款可沉淀硬化的镍基合金，在高达704°C的高温环境下，仍展现出很高的屈服强度，抗拉强度和蠕变开裂强度。
718合金的时效硬化反应较迟缓，因此在退火和焊接的过程中不会随加热和冷却而硬化。
相比于其他添加了铝和钛的镍基超级合金，718合金的焊接性能非常优秀。
相近牌号：GH4169、GH169（中国）、NC19FeNb（法国）、NiCr19Fe19Nb5、Mo3（德国）、NA 51（英国）Inconel718、UNS NO7718(美国）NiCr19Nb5Mo3(ISO)化学成分：C≤0.08Mn≤0.35Si≤0.015P≤0.35S≤0.015Cr17~21Ni50~55Mo2.8~3.3Cu≤0.3Ti0.65~1.15Al0.2~0.8Fe余量Nb4.75~5.5B≤0.006物理性能：密度ρ=8.24g/cm3熔化温度范围1260～1320℃机械性能：抗拉强度：150ksi 以上屈服强度：120-145ksi4D延伸率：20%以上断面收缩率(dia≤10”): 35%以上断面收缩率(dia＞10”): 25%以上硬度：30-40HRCV型缺口冲击强度（-59°C或更低）：平均能量：35ft/lbs （47J）以上单次最低能量：30ft/lbs （40J）热处理1021-1052°C固溶退火1-2.5小时，然后水淬。
直径小于3.5”的棒料可用水淬或空冷。
774-802°C时效6-8小时，然后空冷。
热处理需由钢厂进行，或者钢厂指导下进行。
应用喷气式发动机和高速机身零件，例如轮子，涡轮机叶片，垫片，高温螺栓，紧固件等。
热处理方法1：获取最好的抗拉强度和应力开裂强度954-982°C，1小时，空冷+718°C ，8小时，按56°C/小时冷却至621°C，保温8个小时，然后空冷。
材料牌号：Inconel718镍基合金美国牌号：NO7718德国牌号：W.Nr.2.4668/NiCr19Fe19Nb5法国牌号：Nc19FeNb一、Inconel718（N07718）镍基合金概述：Inconel718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、Inconel718材料牌号：Inconel718。
2、Inconel718相近牌号：Inconel718(美国),NC19FeNb(法国)。
加工和热处理Inconel718合金在机械加工领域属难加工材料。
预热工件在加热之前和加热过程中都必须进行表面清理，保持表面清洁。
若加热环境含有硫、磷、铅或其他低熔点金属，Inconel718合金将变脆。
杂质来源于做标记的油漆、粉笔、润滑油、水、燃料等。
燃料的硫含量要低，如液化气和天然气的杂质含量要低于0.1%，城市煤气的硫含量要低于0.25g/m3，石油气的硫含量低于0.5%是理想的。
加热的电炉最好要具有较精确的控温能力，炉气必须为中性或弱碱性，应避免炉气成分在氧化性和还原性中波动。
热加工Inconel718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最佳的性能。
镍基高温合金材料的研究进展一、本文概述镍基高温合金材料作为一种重要的金属材料，以其出色的高温性能、良好的抗氧化性和优异的力学性能，在航空航天、能源、化工等领域具有广泛的应用。
随着科技的快速发展，对镍基高温合金材料的性能要求日益提高，其研究进展也备受关注。
本文旨在全面综述镍基高温合金材料的最新研究进展，包括其成分设计、制备工艺、组织结构、性能优化以及应用领域等方面，以期为未来镍基高温合金材料的进一步发展提供理论支持和指导。
本文首先介绍了镍基高温合金材料的基本概念和特性，概述了其在不同领域的应用现状。
随后，重点分析了镍基高温合金材料的成分设计原理，包括合金元素的选取与配比，以及如何通过成分调控优化材料的性能。
在制备工艺方面，本文介绍了近年来出现的新型制备技术，如粉末冶金、定向凝固、热等静压等，并探讨了这些技术对材料性能的影响。
本文还深入探讨了镍基高温合金材料的组织结构特点，包括相组成、晶粒大小、位错结构等，并分析了这些结构因素对材料性能的影响机制。
在性能优化方面，本文总结了通过热处理、表面处理、复合强化等手段提高镍基高温合金材料性能的研究进展。
本文展望了镍基高温合金材料在未来的发展趋势和应用前景，特别是在新一代航空航天发动机、核能发电、高温传感器等领域的应用潜力。
通过本文的综述，旨在为相关领域的研究人员和企业提供有益的参考和借鉴，推动镍基高温合金材料的进一步发展和应用。
二、镍基高温合金的基础知识镍基高温合金，也称为镍基超合金，是一种在高温环境下具有优异性能的特殊金属材料。
它们主要由镍元素组成，并添加了各种合金元素，如铬、铝、钛、钽、钨、钼等，以优化其热稳定性、强度、抗氧化性、抗蠕变性和耐腐蚀性。
镍基高温合金的这些特性使其在航空航天、能源、石油化工等领域具有广泛的应用。
镍基高温合金之所以能够在高温环境下保持优异的性能，主要得益于其微观结构的特殊性质。
这些合金在固溶处理和时效处理后，会形成一系列复杂的金属间化合物，如γ'、γ''和γ'″等，这些化合物在基体中弥散分布，起到了强化基体的作用。
镍基高温合金的研究和应用王睿【摘要】镍基高温合金是通常以镍铬为合金基体,并根据具体需求加入不同的合金元素,从而形成的单一奥氏体基体组织.由于镍元素在化学稳定性、合金化能力和想稳定性上的优势,镍基高温合金相对于铁基和钴基高温合金具有更优异的高温强度、抗疲劳性能、抗热腐蚀性、组织稳定性等性能.经过几十年发展和完善,我国高温合金领域在合金设计方法、合金种类、冶炼和热处理工艺、工业化管理等方面均取得了较大的进展,而凭借其独特的优势,镍基高温合金已经成为当代航空航天和燃气轮机工业中地位最重要的高温结构材料.本文主要从常见镍基高温合金分类、冶炼工艺和处理方式、强化机理以及合金化等方面,简要介绍了镍基高温合金的主要研究进展和实际应用.%Nickel-base high-temperature alloys are usually made of nickel-chromium alloy and different alloy elements are added according to specific requirements, thus forming a single austenitic matrix. Because of the advantages of chemical stability, alloying ability and relative stability of nickel element, Nickel-base high-temperature alloys has more excellent high temperature strength, fatigue resistance, thermal properties, such as corrosion resistance, stability of the organization. After decades of development and improvement, the high temperature alloys in China have made great progress in the aspects of alloy design methods, alloy types, smelting and heat treatment processes, industrialization management, etc. With their unique advantages, Ni-based superalloys have become themost important high temperature structural materials in the aerospace and gas turbine industries. In this paper, the main research progress andpractical application of nickel-based superalloy are briefly introduced from the aspects of classification, smelting process and treatment, strengthening mechanism and alloying of common Ni-based superalloys.【期刊名称】《化工中间体》【年(卷),期】2017(000)007【总页数】2页(P50-51)【关键词】镍基高温合金;航空航天【作者】王睿【作者单位】江苏省常州市武进区前黄高级中学国际分校江苏 213000【正文语种】中文【中图分类】T高温合金特指以镍、钴、铁或三者与铬的合金为基体,能够承受苛刻的机械应力和600℃以上高温环境的一类高温结构材料.它一般具有较高的室温和高温强度、良好的抗蠕变性能和疲劳性能、优良的抗氧化性和抗热腐蚀性能、优异的组织稳定性和使用可靠性.上个世纪50年代初,我国通过仿照前苏联,自主研制并生产了出第一款高温合金GH3030,从而拉开了我国对于高温合金研究和应用的序幕.20世纪60年代初,我国投入大量人力和物力研究高温合金等军工领域用材料,许多高温合金的研究和生产中心在此时得以建立,并且引进了大量的科研和检测设备.这一阶段,考虑到我国本身存在quot;缺钴少镍quot;的情况,因此我国在高温合金领域特别是铁基高温合金上取得了前所未有的突破,研究和生产均出具规模,生产了诸如GH4037、K417等多个牌号的高温合金.但是由于基体本身化学和物理性质的原因,铁基高温合金在多方面均远逊色与同成分的镍基高温合金,因此在改革开放后,镍基高温合金逐渐成为我国高温合金研究和生产的主体,通过全面紧扣镍原矿,引进欧美技术,我国在粉末镍基高温合金,单晶镍基高温合金和定向凝固柱晶高温合金等尖端领域均取得了重大突破,先后推出了FGH 系列粉末涡轮盘材料,第一、二代单晶镍基高温合金DD402、DD26等.本文主要从镍基高温合金常见分类、冶炼和制备工艺、强化机理和合金化、实际应用等几个方面来简要介绍了镍基高温合金的研究发展.镍基高温合金具有许多种类,通常按照成型工艺的不同,将其分为铸造高温合金和变形高温合金.铸造高温合金由铸造工艺制备,通常分为等轴晶、定向柱晶和单晶三种.而变形高温合金普遍由粉末工艺制备,分为粉末高温合金和弥散强化型高温合金,通常具有良好的冷热加工性能和力学性能.(1)粉末高温合金利用粉末冶金工艺制造而成的高温合金称为粉末高温合金.传统铸造-锻造工艺制成的高合金化高温合金,存在宏观偏析严重、难于成型、疲劳性低等缺点,因此在工艺生产中并未大规模使用.随着粉末工艺的推广,通过在真空或惰性气体气氛下,以制粉工艺将高合金化难变形高温合金制成细小粉末,再通过不同的成形法制成目标合金.由于晶粒细小、成分均匀、微观偏析轻微,故相对于传统铸造合金,粉末高温合金往往在热加工性能,屈服强度和疲劳强度等力学性能上均得到较大提升.目前我国常用的粉末高温合金主要有FGH系列等,其中80年代研制的FGH95是目前强度最高的粉末高温合金.(2)定向柱晶高温合金通过定向凝固技术,使得合金内的横向晶界被消除,制备出只保留了平行于主应力轴的单一晶界的合金称为定向柱晶高温合金.定向凝固柱晶工艺通过螺旋选晶器或籽晶法,只允许一个柱状晶生长,可制成消除一切晶界的单晶涡轮叶片或导向叶片.定向柱晶高温合金具有优异的高温强度和屈服强度,并且相较于单晶高温合金,工艺更为简单、制作成本和检验成本也更低,因此定向柱晶高温合金被广泛应用于涡轮叶片的制造.(3)单晶高温合金采用定向凝固工艺消除所有晶界的高温合金称为单晶高温合金.单晶高温合金同样采用定向凝固技术,但是在型壳设计上增加了单晶选择通道.由于合金内一切晶界被消除,合金化程度很高,其高温强度、疲劳性能等力学性能相对于等轴晶和定向柱晶高温合金有了大幅度的提高,因此在尖端航空领域,单晶高温合金得到广泛应用,比如美国F35战斗机涡轮叶片所采用的的即使第三代镍基单晶高温合金CMSX-10.但是单晶高温合计由于制造成本相对较高、工艺复杂,因此使用受到局限.不同种类的镍基高温合金采用的制备方式截然不同,定向柱晶高温合金和单晶高温合金均采用定向凝固技术,粉末高温合金采用粉末冶金工艺方法生产,而传统的铸造高温合金采用铸-锻工艺生产.粉末高温合金和单晶高温合金是时下应用最前沿的两类镍基高温合金,因此对于其制备方法的研究是具有直接代表意义的.(1)定向凝固技术制备单晶高温合金和定向柱晶高温合金通常采用定向凝固技术,二者差别在于单晶高温合金往往会增设单晶选择通道.现在常用的定向凝固技术有,高速凝固法(HRS)、液态金属冷却法(LMC)、发热剂法(EP)和功率降低法(PD)等,这其中高速凝固法和液态金属凝固冷却法是目前应用最广的制造工艺.高速凝固法(HRS)通过在加热区底部增设了隔热挡板,并且在水冷底盘添加水冷套,使浇注后型壳与加热器之间发生了相对移动,增大了挡板附近的温度梯度,从而实现细化组织,消除晶界各异性的目的.液态金属冷却法(LMC)则是通过加入一个冷却剂槽,通常以锡为冷却剂.当合金熔体浇注成型后,将其从加热器中移出并逐渐匀速浸入到液态锡冷却剂中,这样在合金凝固表面和内部形成了较大的温度梯度,促使晶粒以单一方向生长.通过控制诸如冷却剂温度、浸入速率等参数可以调整合金的晶粒尺寸.(2)粉末冶金工艺粉末冶金工艺通常分为粉末制备和粉末固结两个阶段.目前在实际生产中的粉末制备工艺主要采用气体雾化法和旋转电极法.气体雾化法又被称为AA法,首先将真空熔炼过的母合金加入到雾化设备中,在真空环境下进行重熔,熔解的合金经由漏嘴流出后,在高压气体流的冲击下被雾化成粉末,其中氩气是最常用的气体.旋转电极法则是将合金料在高速旋转,利用固定的钨电极产生等离子弧来连续熔化合金料,这样在离心力的作用下,形成的液滴飞出形成了细小的粉末.粉末制备成功后,需要进行固结以便成形.由于传统的高温合金粉末中往往含有难烧结且易氧化元素,因此在传统的直接烧结工艺下成形相当困难,必须引入高温高压气氛.目前常见的粉末固结方式有真空热压成形、热等静压成形、热挤压和锻造、电火花烧结等成型方法,其中热等静压和热挤压是国内常用的两个工艺.镍基高温合金的强化效应通常组织强化和工艺强化两种.第一种是因为高温合金中的合金元素和基体元素相互作用,引起组织的变化而产生的强化效应.工艺强化是通过改良生产工艺、处理方式、锻造工艺等来实现对高温合金性能的提升.众多强化方式中,合金化对于高温合金性能的改变尤为重要.镍可以通过固溶、形成第二相等方式与加入的合金元素相互作用,其中常见的合金元素有Cr,W,Mo,Re,Al,Ti,Ta,C,B,Zr和稀土元素等十余种合金元素,这些元素在合金中起着不同的作用.Cr是镍基高温合金中含量相对较高的一个元素,它以固溶态存在于基体中,从而改善镍基高温合金的抗氧化性和抗热腐蚀性.W和Mo通过提高扩散激活能,降低合金中的扩散,从而增强原子间结合力,提高合金的硬度和高温强度.Al 是最主要的γ'相形成元素,且在高温下能形成保护性的氧化膜,提高合金的抗氧化性能,因此Al也常被用于表面化处理.其他如C,B,Zr和稀土元素等微量元素,在镍基高温合金中的含量均在1%以下,但是也起着很强的作用.经过几十年的研究和发展,镍基高温合金虽已经在多个方面均取得较大的突破,但为了满足航空、航天领域对于高性能高温合金材料不断增加的需求,也为了应对相关领域的国际竞争,增加我国的制空竞争力,在以后得研究中仍得从以下几个方面加强:(1)建立和完善更有效的合金设计方法,通过调整合金元素的比例,改善制造工艺来得到强度更高,质量更轻,成本更低的镍基高温合金;(2)应该对尖端高温合金诸如第三代单晶高温合金、第五代粉末高温合金的研制,改善制备工艺,使得这类合金的性能和质量更加稳记录并完善合金的性能和数据;(3)要扩大应用范围,扩展对于民用燃气轮机中高温合金的研制和开发.总之,镍基高温合金是航空航天领域发展的核心关键,高温材料的强度决定了飞机发动机的推重比和性能,因此研究镍基高温合金是认识材料领域,了解我国乃至世界航空航天领域发展,探索我国国防事业的一块敲门砖.王睿,男,江苏省常州市武进区前黄高级中学国际分校;研究方向:材料类.【相关文献】[1]郭建亭.高温材料学[J].北京:科学出版社,2010.06.[2]张义文.粉末高温合金研究进展[J].中国材料进展,2013年第1期.[3]孙晓峰.镍基单晶高温合金研究进展[J].中国材料进展,2012年第12期.[4]王斌,Al对高温合金高温抗氧化性能的影响[J].材料热处理技术,2012年5月.。
1.4 Inconel 718 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，材料论文】 Inconel 718 镍基高温合金分析与研究 -午虎特种合金技术部Inconel 718 概述Inconel 718 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。
相近牌号 Inconel 718（ 美国 ）,NC19FeNb （ 法 国） 材料的技术标准 《焊接用高温合金冷拉丝材规范》HB 6702-1993 《WZ8 系列用 Inconel 718 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 Inconel 718 合金棒材》 见表 1-1 。
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1.1 Inconel 718 材料牌号 Inconel 7181.2 Inconel 718 1.3 Inconel 718 GJB 2612-1996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Inconel 718 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Inconel 718 合金加以区别，合金牌1-1%1.5 Inconel 718 热处理制度合金具有不同的热处理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和数量，从而获得不同级别的力学性能。
合金热处理制度分 3 类：Ⅰ：（1010 ～1065）℃± 10 ℃，1h ，油冷、空冷或水冷+720 ℃± 5℃，8h ，以50℃/h 炉冷至620℃± 5℃，8h ，空冷。
经此制度处理的材料晶粒粗化，晶界和晶内均无δ 相，存在缺口敏感性，但对提高冲击性能和抵抗低温氢脆有利。
Ⅱ：（950 ～980）℃± 10 ℃，1h ，油冷、空冷或水冷+720 ℃± 5 ℃，8h ，以50℃/h 炉冷至620℃± 5℃，8h ，空冷。
经此制度处理的材料有δ 相，有利于消除缺口敏感性，是最常用的热处理制度，也称为标准热处理制度。
Ⅲ：720℃± 5 ℃，8h,以50℃/h 炉冷至620 ℃± 5℃，8h ，空冷。
经此制度处理后，材料中的δ 相较少，能提高材料的强度和冲击性能。
该制度也称为直接时效热处理制度。
1.6 Inconel 718 品种规格和供应状态可以供应模锻件（盘、整体锻件）、饼、环、棒（锻棒、轧棒、冷拉棒）、板、丝、带、管、不同形状和尺寸的紧固件、弹性元件等、交货状态由供需双方商定。
丝材以商定的交货状态成盘状交货。
1.7 Inconel 718 熔炼和铸造工艺合金的冶炼工艺分为 3 类：真空感应加电渣重熔；真空感应加真空电弧重熔；真空感应加电渣重熔加真空电弧重熔。
可根据零件的使用要求，选择所需的冶炼工艺，满足应用要求。
1.8 Inconel 718 应用概况与特殊要求制造航空和航天发动机中的各种静止件和转动件，如盘、环件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件等和焊接结构件；制造核能工业应用、 Inconel 718 力学性能的各种弹性元件和格架；制造石油和化工领域应用的零件及其他零件。
近年来， 在对该合金研究不断深化和对该合金应用不断扩大的基础上， 为提高质量和降低成 本，发展了很多新工艺： 真空电弧重熔是采用氦气冷却工艺， 有效减轻铌偏析；采用喷射成 型工艺，生产环件， 降低生产成本和缩短生产周期；采用超塑成型工艺，扩大产品的生产范 围。
、 Inconel 718 物理及化学性能2.1 Inconel 718 热性能 2.1.1 Inconel 718 熔化温度范围 2.1.2 Inconel 718 热导率 见表 2-2.1.4 Inconel 718 线膨胀系数 见表 2-3 ； 2.2 Inconel 718 密度 ρ =8.24g/cm3 2.3 Inconel 718 电性能表 2-2[2]2-3[2]2.4 Inconel 718 2.5 Inconel 718 化学性能2.5.1 Inconel 718 抗氧化性能 在空气介质中试验 100h 后的氧化速率见表 2-4 。
表2-43-13-1[1] 1260 ～1320 ℃。
四、Inconel 718 组织结构4.1 相变温度γ " 相是该合金的主要强化相，其最高稳定温度是650 ℃，开始固熔温度为840 ～870 ℃，完全固熔温度是950 ℃，γ′相也是该合金的强化相，但数量少于γ " 相，其析出温度是600 ℃，完全熔解温度是840 ℃；δ相的开始析出温度是700 ℃，析出峰温度是940℃，980 ℃开始熔解，完全熔解温度是1020 ℃。
4.2 时间-温度-组织转变曲线见图4-1。
4.3 合金组织结构4.3.1 合金标准热处理状态的组织由γ基体、γ′、γ"N、bCδ、相组成。
γ"(Ni3Nb) 相是主要强化相，为体心四方有序结构的亚稳定相，呈圆盘状在基体中弥散共格析出，在长期时效或长期应用期间，有向δ相转变的趋势，使强度下降。
γ′T(i)N)相i3(的Al数量、次于γ " 相，呈球状弥散析出，对合金起一部分强化作用。
δ 相主要在晶界析出，其形貌与锻造期间的终锻温度有关，终锻温度在900 ℃，形成针状，在晶界和晶内析出；终锻温度达930 ℃，δ 相呈颗粒状，均匀分布；终锻温度达950 ℃，δ 相呈短棒状，分布于晶界为主；终锻温度达980 ℃，在晶界析出少量针状δ相，锻件出现持久缺口敏感性。
终锻温度达到1020 ℃或更高，锻件中无δ相析出，晶粒随之粗化，锻件有持久缺口敏感性。
锻造过程中，δ 相在晶界析出，能起到钉扎作用，阻碍晶粒粗化。
4.3.2 L 相是变形Inconel 718 合金中不允许存在的相，该相富铌，存在于铸锭枝晶间，降低铸锭初熔点，铸锭中L 相固溶温度和均匀化时间的关系见图4-2。
4.3.3 晶粒度4.3.3.1 合金在高温固熔（保温2h ）时的晶粒长大倾向见图4-3 。
4.3.3.2 棒材（原始晶粒9～9.5 级）经不同温度加热并以不同变形量锻造变形后，再经过标准热处理（固溶温度965℃，1h ），其晶粒度的变化见表4-1。
4.3.3.3 锻件技术标准规定，普通锻件平均晶粒度为 4 级，允许个别 2 级，高强锻件平均晶粒度为8 级，允许个别 2 级；直接时效锻件平均晶粒度应为10 级或更细。
4.3.4 直接时效的锻件在600 ～700 ℃长期时效500h 后，析出相数量的变化见表4-2。
表4-1[19]表4-2[11]5.1 成型性能5.1.1 因Inconel 718 合金中铌含量高，合金中的铌偏析程度与冶金工艺直接相关。
电渣重熔和真空电弧熔炼的熔炼速度和电极棒的质量状态直接影响材质的优劣。
熔速快，易形成富铌的黑斑；熔速慢，会形成贫铌的白斑；电极棒表面质量差和电极棒内部有裂纹，均易导致白斑的形成，所以，提高电极棒质量和控制熔速及提高钢锭的凝固速率是冶炼工艺的关键因素。
为避免钢锭中的元素偏析五、Inconel 718 工艺性能与要求过重，至今采用的钢锭直径不大于508mm 。
均匀化工艺必须确保钢锭中的L 相完全熔解。
钢锭两阶段均匀化和中间坯二次均匀化处理的时间，根据钢锭和中间坯的直径而定。
均匀化工艺的控制与材料中的铌偏析程度直接相关。
目前生产中采用的1160 ℃，20h ± 1180 ℃，44h 的均匀化工艺，尚不足以消除钢锭中心的偏析，因此建议采用以下均匀化工艺：1. 1150 ～1160 ℃，20 ～30h ＋1180 ～1190 ℃，110 ～130h ；2. 1160 ℃，24h ＋1200 ℃，70h[20] 。
5.1.2 经均匀化处理的合金具有良好的热加工性能，钢锭的开坯加热温度不得超过1120 ℃。
锻件的锻造工艺应根据锻件使用状况和应用要求，结合生产厂的生产条件而定。
开坯和生产锻件是，中间退火温度和终锻温度必须根据零件所要求的组织状态和性能来确定，一般情况下，锻造的终锻温度控制在930 ～950 ℃之间为宜。
各类锻件的锻造温度和变形程度见表5-1 。
表5.1.3 与板材冷成形有关的性能见表5-2 。
5.1.4 锻件的变形程度、终锻温度和晶粒尺寸之间的关系见图5-1 。
