Инконель 718 (UNS N07718) – никель-хромовый сплав с дисперсионным упрочнением для высокопрочных применений.

Краткое описание:

Инконель 718 (UNS N07718 /В.НрInconel 718 (2.4668 / GH4169) — это никель-хром-железный сплав, упрочняемый осаждением, обладающий исключительной прочностью при высоких температурах и коррозионной стойкостью. Компания Womic Steel поставляет Inconel 718 в различных формах, включая бесшовные трубы, сварные трубы, стальные прутки, стальные листы, стальные рулоны, полосы, фланцы, фитинги, поковки, проволоку, крепежные изделия и клапаны для аэрокосмической, газотурбинной, морской, атомной и нефтегазовой отраслей.


Подробная информация о товаре

Метки товаров

Обзор продукта

Инконель 718 — наиболее широко используемый в мире никелевый суперсплав, часто называемый «рабочей лошадкой» среди высокотемпературных сплавов. Разработанный компанией International Nickel Company в 1950-х годах, этот сплав достигает своей исключительной прочности за счет осаждения фаз γ″ (Ni₃Nb) и γ′ (Ni₃(Al,Ti)) в процессе контролируемой термообработки с двойным старением. Обладая пределом прочности на растяжение 1275–1380 МПа, Инконель 718 предлагает одно из самых высоких соотношений прочности к весу среди никелевых сплавов, сохраняя при этом превосходную обрабатываемость и свариваемость.

Ключевые характеристики включают:

  • Исключительная прочность при высоких температурахдо 700°C (1300°F)
  • Упрочнение путем осажденияпосредством образования γ″ и γ′ фаз в процессе старения
  • Превосходная устойчивость к ползучести и разрушению.при 650-700°C
  • Хорошая стойкость к окислению и коррозии.в различных условиях
  • Выдающаяся устойчивость к усталостии трещиностойкость
  • Отличная свариваемость– один из наиболее свариваемых никелевых суперсплавов
  • Широкий диапазон рабочих температурот криогенных температур (-253°C) до 700°C

Химический состав

Элемент Содержание (%) Роль
Никель (Ni) 50.0 – 55.0 Базовый элемент, обеспечивает аустенитную стабильность и устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением.
Хром (Cr) 17.0 – 21.0 Устойчивость к окислению, образует защитный слой Cr₂O₃.
Железо (Fe) Баланс Экономически эффективный базовый элемент, участвующий в упрочнении твердым раствором.
Ниобий + Тантал (Nb+Ta) 4,75 – 5,50 Основная фаза упрочнения γ″ (Ni₃Nb) — ключевое отличие.
Молибден (Mo) 2.80 – 3.30 Упрочнение твердым раствором, сопротивление ползучести
Титан (Ti) 0,65 – 1,15 Образование фазы γ' (Ni₃Al,Ti), вторичное упрочнение
Алюминий (Al) 0,20 – 0,80 γ′-фазообразование, стойкость к окислению
Кобальт (Co) ≤ 1,00 Остаточный элемент способствует упрочнению твердого раствора.
Углерод (C) ≤ 0,08 Карбидообразующий, упрочняющий границы зерен
Марганец (Mn) ≤ 0,35 Деоксидатор
Кремний (Si) ≤ 0,35 Деоксидатор
Фосфор (P) ≤ 0,015 Примеси, строго контролируемые
Сера (S) ≤ 0,015 Примеси, строго контролируемые
Бор (B) ≤ 0,006 Упрочнение границ зерен повышает сопротивление ползучести.
Медь (Cu) ≤ 0,30 Остаточный элемент

Механические свойства

Свойства при комнатной температуре (в состоянии после старения)

Свойство Требования ASTM Типичные достигнутые
Предел прочности ≥ 1240 МПа (180 кси) 1275–1380 МПа
Предел текучести (смещение 0,2%) ≥ 1034 МПа (150 кси) 1030–1170 МПа
Удлинение ≥ 12% 12 – 25%
Твердость 36 – 44 HRC
Плотность 8,19 г/см³  
Диапазон плавления 1260–1340 °C  
Модуль упругости 200 ГПа при 20°C  
Теплопроводность 11,4 Вт/м·К при 20°C  
Магнитная проницаемость Немагнитный  

Высокотемпературные механические свойства

Температура °C Предел прочности на растяжение (МПа) Предел текучести (МПа)
20 1275 – 1380 1030 – 1170
540 1150 960
650 1030–1100 850 – 860
700 700

Прочность на разрыв при ползучести

Температура Напряжение (МПа) Разрыв жизни
650°C 690 > 100 часов
700°C 620 > 100 часов
650°C 586 > 1000 часов

Основные преимущества сплава Inconel 718

Механизм затвердевания при осаждении– Прочность сплава Inconel 718 обусловлена ​​осаждением фаз γ″ (Ni₃Nb) и γ′ (Ni₃(Al,Ti)) в процессе термической обработки старением. Фаза γ″ является основным механизмом упрочнения, ее объемная доля достигает приблизительно 12-20%. В отличие от многих других сплавов, упрочняемых осаждением, Inconel 718 обладает более медленным процессом старения, что обеспечивает широкий диапазон технологических параметров и превосходную свариваемость.

Исключительная термостойкость– Сплав Inconel 718 сохраняет высокую прочность на растяжение, усталостную прочность и прочность на ползучесть до 700°C (1300°F). При 650°C его предел текучести превосходит все другие деформируемые суперсплавы. Сплав демонстрирует превосходную устойчивость к ползучести в диапазоне 650-700°C, что делает его предпочтительным материалом для длительной эксплуатации при высоких температурах.

Отличная свариваемость– Инконель 718 широко считается наиболее свариваемым никелевым суперсплавом. В отличие от многих упрочняемых осаждением сплавов, подверженных растрескиванию при старении под воздействием деформации, Инконель 718 можно сваривать как в отожженном, так и в состаренном состоянии без значительного риска. Сплав демонстрирует превосходную устойчивость к растрескиванию, вызванному сваркой, и может свариваться с использованием методов TIG, MIG, электронно-лучевой и лазерной сварки. Сварные соединения обычно достигают прочности, близкой к прочности основного металла, при простой последующей обработке старением.

Широкий температурный диапазон– Сплав сохраняет стабильные свойства в диапазоне криогенных температур (-253°C) до 700°C. При криогенных температурах прочность и ударная вязкость возрастают без перехода от пластичного состояния к хрупкому, что делает его пригодным для использования в системах с жидким водородом и жидким кислородом. Такой широкий диапазон рабочих температур редко встречается среди суперсплавов.

Высокая коррозионная стойкость– С содержанием хрома 17-21% сплав Inconel 718 обеспечивает превосходную устойчивость к окислению, точечной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением в различных средах. Сплав хорошо зарекомендовал себя в морской воде, солевом тумане, кислых средах и высокотемпературных окислительных атмосферах. Низкое содержание кобальта (≤1,0%) делает его пригодным для применения в ядерной энергетике, где существует риск радиационного воздействия.

Отличная обрабатываемость– Сплав Inconel 718 можно подвергать горячей обработке при температуре 900-1150 °C и холодной обработке с использованием стандартных технологий. Холодная обработка значительно повышает прочность, сохраняя при этом достаточную пластичность. Сплав поддается механической обработке с использованием твердосплавного или керамического инструмента с соответствующими параметрами.

Сравнение сплавов Inconel 718 и Inconel 625.

Свойство Инконель 718 Инконель 625
Механизм укрепления Дисперсионное упрочнение (γ″ + γ′). Требует термической обработки. Упрочнение твердым раствором (термическая обработка не требуется)
Предел прочности ≥ 1240 МПа (180 кси) ~690 МПа (100 кси)
Температурные возможности от -253°C до 700°C Криогенная температура до 982 °C (1800 °F)
Содержание железа ~15-20% ≤5%
Содержание ниобия 4,75-5,50% (критическое значение для γ″) 3,15-4,15%
Содержание молибдена 2,80-3,30% 8-10% (стойкость к точечному разрушению)
Ключевое отличие Высочайшая прочность, свариваемость, усталостная стойкость. Превосходная коррозионная стойкость в морской воде и кислотах.
Предпочтительно для Турбинные диски для аэрокосмической отрасли, реактивные двигатели, ракетные двигатели, нефтегазовая промышленность (высокотемпературные и высоконагревовые процессы), крепежные изделия. Морская среда, трубопроводы для морской воды, химическая обработка, десульфуризация дымовых газов

Когда следует выбирать Inconel 718:Области применения, требующие максимальной прочности при высоких температурах, сопротивления ползучести и усталостной прочности до 700°C, где коррозионная стойкость является второстепенной. Типичные примеры: компоненты турбин, ракетные двигатели, нефтегазовая отрасль (высокотемпературные и высокотемпературные процессы).

Когда следует выбирать Inconel 625:Области применения, требующие превосходной коррозионной стойкости в морской воде, кислотах и ​​средах с высоким содержанием хлоридов, где допустима умеренная прочность. Типичные области применения: морские трубопроводы, химическая промышленность, системы очистки дымовых газов.

Термическая обработка сплава Inconel 718

Для достижения оптимальных механических свойств сплаву Inconel 718 требуется определенная последовательность термообработки:

Стандартная термообработка:

1. Растворный отжиг:927-1010°C (1700-1850°F) в течение 1 часа, быстрое охлаждение (закалка в воде или масле).

  • Цель: растворить все осадки, получить однофазный аустенит.

2. Первая стадия старения:Выдерживать при температуре 718°C (1325°F) в течение 8 часов, затем охладить в печи до 620°C.

3. Вторая стадия старения:620°C (1150°F) в течение 8-10 часов, общее время выдержки 18 часов, охлаждение воздухом.

  • Цель: Осаждение фаз γ″ и γ′ для достижения максимальной прочности и сопротивления ползучести.

Альтернативный метод термической обработки (для улучшения релаксации напряжений):

  • Растворный отжиг:1038-1066°C (1900-1950°F), быстрое охлаждение
  • Первая стадия старения:Выдерживать при температуре 760°C (1400°F) в течение 10 часов, затем охладить в печи до 650°C.
  • Вторая стадия старения:650°C (1200°F) в течение 20 часов, охлаждение воздухом.

Основные моменты, которые следует учитывать:

  • Фаза γ″ (Ni₃Nb) является основной упрочняющей фазой и метастабильна. При температуре выше 650 °C она трансформируется в стабильную фазу δ (Ni₃Nb, орторомбическая), что приводит к снижению прочности.
  • Длительное воздействие температуры 600-800 °C может привести к осаждению δ-фазы на границах зерен, снижая ударную вязкость.
  • Для предотвращения образования вредных осадков скорость охлаждения после термической обработки должна быть высокой.

Доступные формы продукции от Womic Steel

Бесшовные трубы и бесшовные трубки

  • Внешний диаметр:6 мм – 350 мм (1/4" – 14")
  • Толщина стенки:1 мм – 40 мм (диапазон размеров от 5S до XXS)
  • Длина:До 12 м
  • Стандарты:ASTM B983, AMS 5589, AMS 5590
  • Приложения:Трубы теплообменников, системы подачи жидкости под высоким давлением, трубопроводы для аэрокосмической отрасли, линии для контрольно-измерительных приборов.
  • Ключевые слова:Бесшовная труба из сплава инконель 718, труба UNS N07718, бесшовная труба 2.4668, труба GH4169, высокопрочная никелевая труба.

Сварные трубы

  • Внешний диаметр:50 мм – 1200 мм (2" – 48")
  • Толщина стенки:1,0 мм – 30 мм
  • Стандарты:ASTM B904, ASTM B906
  • Приложения:Трубопроводы большого диаметра, корпуса теплообменников, конструкционные элементы.
  • Ключевые слова:Сварные трубы из сплава Inconel 718, трубы ERW из сплава 718, никелевые трубы большого диаметра.

Стальной пруток (круглый, квадратный, плоский, шестигранный)

  • Диаметр:5 мм – 600 мм
  • Поверхность:Горячекатаный, светлый (холоднотянутый), шлифованный, точеный, очищенный
  • Стандарты:ASTM B637, AMS 5662 (отжиг в растворе), AMS 5663 (старение), AMS 5664
  • Приложения:Турбинные диски, валы, штоки клапанов, крепежные элементы, болты, шпильки, заготовки для механической обработки, пружины
  • Ключевые слова:Круглый пруток из сплава инконель 718, пруток UNS N07718, пруток GH4169, пруток из никелевого сплава, пруток из высокопрочного суперсплава.

Стальные листы и пластины

  • Толщина:0,5 мм – 150 мм
  • Ширина:До 2500 мм
  • Стандарты:ASTM B670, AMS 5596, AMS 5597
  • Приложения:Корпуса сосудов высокого давления, конструкционные элементы, заготовки фланцев, компоненты ракетных двигателей.
  • Ключевые слова:Пластина из сплава Inconel 718, лист из сплава 718, пластина из сплава GH4169, лист из высокотемпературного сплава.

Рулоны и полосы стали

  • Толщина:0,5 мм – 6,0 мм
  • Ширина:10 мм – 1500 мм
  • Стандарты:ASTM B670, AMS 5596
  • Приложения:Формованные компоненты, сильфоны, компенсаторы, штампованные детали, тонкостенные трубы.
  • Ключевые слова:Рулон из сплава инконель 718, полоса из никелевого сплава, рулон GH4169.

Фланцы и фитинги для труб

  • Типы:Шланг с приварной горловиной, накладной, глухой, с раструбной сваркой, резьбовой, с накладным соединением.
  • Размеры:1/2" – 48" (DN15 – DN1200)
  • Номинальное давление:Класс 150 – Класс 2500
  • Стандарты:ASTM B637, ASME B16.5, ASME B16.47
  • Ключевые слова:Фланцы из сплава Inconel 718, приварные фланцы из сплава 718, фитинги N07718.

Кованые изделия

  • Типы:Кольца, диски, валы, корпуса клапанов, компоненты турбин, нестандартная геометрия.
  • Масса:До 5000 кг на единицу товара.
  • Стандарты:ASTM B637, AMS 5662, AMS 5663, AMS 5664
  • Приложения:Турбинные диски, компрессорные диски, корпуса двигателей, компоненты ракетных двигателей.
  • Ключевые слова:Ковка из сплава Inconel 718, кованое кольцо из сплава GH4169, ковка турбинного диска.

Клапаны из сплава инконель 718

  • Типы:Шаровые краны, задвижки, вентили, обратные клапаны
  • Размеры:1/2" – 24" (DN15 – DN600)
  • Номинальное давление:Класс 150 – Класс 2500
  • Диапазон температур:от -253°C до +700°C
  • Стандарты проектирования:API 608, API 6D, ASME B16.34
  • Места для сидения:Стеллитовое покрытие, RPTFE, PEEK
  • Привод:Ручной, пневматический, электрический
  • Приложения:Нефтегазовая отрасль при высоких температурах и давлениях, изоляция высокотемпературных технологических процессов, системы управления турбинами, атомная энергетика.
  • Ключевые слова:Шаровой клапан из сплава Inconel 718, задвижка из сплава 718, высокотемпературный никелевый клапан.

Проволока и крепежные изделия

  • Диаметр проволоки:0,5 мм – 12 мм
  • Крепежные элементы:Болты, гайки, шпильки, винты, шайбы, пружины
  • Стандарты:ASTM B637, AMS 5662, AMS 5663, AMS 5832
  • Ключевые слова:Проволока из сплава инконель 718, крепежные элементы GH4169, болты из никелевого сплава, высокотемпературные пружины.

Применение сплава Inconel 718

Аэрокосмическая отрасль– Сплав Inconel 718 является отраслевым стандартом для компонентов реактивных двигателей, включая диски компрессоров высокого давления, турбинные диски, валы турбин, лопатки компрессоров, камеры сгорания, компоненты форсажных камер и корпуса двигателей. Этот сплав также используется для компонентов ракетных двигателей, камер сгорания, турбонасосов и конструкций космических аппаратов. Это наиболее широко используемый суперсплав в аэрокосмической отрасли.

Энергетика и производство электроэнергии– Этот сплав широко используется в компонентах газовых турбин, включая турбинные диски, лопатки, переходные каналы и крепежные элементы как для наземных, так и для морских газовых турбин. Его сопротивление ползучести при 650-700°C делает его пригодным для длительной эксплуатации в энергетическом оборудовании.

Атомная промышленность– Сплав Inconel 718 используется в корпусах реакторов высокого давления, трубах парогенераторов, механизмах привода регулирующих стержней и внутренних элементах активной зоны. Низкое содержание кобальта (≤1,0%) минимизирует радиоактивную активацию, что делает его пригодным для применения в ядерной энергетике.

Нефть и газ– Этот сплав предназначен для использования в оборудовании для скважин, работающих при высоком давлении и высокой температуре (HPHT), трубных компонентах скважин, подвесках труб, клапанах, насосах и подводном оборудовании в средах, содержащих сероводород. Инконель 718 устойчив к сульфидному растрескиванию под напряжением и водородному растрескиванию в средах, содержащих H₂S.

Высокотемпературные крепежные элементы– Инконель 718 является стандартным материалом для высокотемпературных крепежных элементов, включая турбинные болты, шпильки, гайки и винты, работающие при температурах до 700°C. Его устойчивость к релаксации напряжений обеспечивает долговременную целостность соединения.

Криогенные применения– Сплав сохраняет исключительную прочность при криогенных температурах до -253°C, что делает его пригодным для резервуаров и систем хранения жидкого водорода и жидкого кислорода.

Стандарты и технические условия

Форма продукта Стандарт ASTM Стандарт ASME Стандарт AMS
Бесшовные трубы ASTM B983 AMS 5589, AMS 5590
Бар/стержень ASTM B637 ASME SB-637 AMS 5662, AMS 5663, AMS 5664
Плита/Лист/Полоса ASTM B670 AMS 5596, AMS 5597
Кованые изделия ASTM B637 ASME SB-637 AMS 5662, AMS 5663, AMS 5664
Проволока ASTM B637 AMS 5832, AMS 5962
Обозначение UNS N07718
Номер материала 2.4668
Обозначение DIN NiCr19Fe19NbMo
Китайский эквивалент GH4169 / GH169

Часто задаваемые вопросы

В: В чем разница между сплавами Inconel 718 и Inconel 625?

A: Инконель 718 отличается высокой прочностью при высоких температурах (до 700 °C) за счет дисперсионного упрочнения (фазы γ″ и γ′), в то время как инконель 625 отличается высокой коррозионной стойкостью (морская вода, кислоты) за счет упрочнения твердым раствором. Выбирайте 718 для применений, где критически важна прочность; выбирайте 625 для коррозионно-стойких сред. Плотность 718 составляет 8,19 г/см³, плотность 625 — 8,44 г/см³.

В: Какова максимальная рабочая температура для сплава Inconel 718?

A: Сплав Inconel 718 рассчитан на длительную эксплуатацию при температурах до 700°C (1300°F). Возможны кратковременные повышения температуры до 980°C (1800°F) для повышения стойкости к окислению, но прочность значительно снижается при температурах выше 700°C.

В: Легко ли сваривается сплав Inconel 718?

А: Да. Инконель 718 широко считается наиболее свариваемым никелевым суперсплавом. Он обладает превосходной устойчивостью к растрескиванию под воздействием деформации и может свариваться как в отожженном, так и в состаренном состоянии с использованием методов TIG, MIG, электронно-лучевой и лазерной сварки. Он считается пригодным для сварки без проблем с образованием трещин после сварки.

В: Какие существуют китайские аналоги сплава Inconel 718?

А: Китайскими аналогами являются GH4169 и GH169 (GB/T 14992). Эти марки соответствуют китайским национальным стандартам для высокотемпературных сплавов.

В: Какие формы выпуска доступны для сплава Inconel 718?

A: Компания Womic Steel поставляет сплав Inconel 718 в виде бесшовных труб, сварных труб, стальных прутков, стальных листов, стальных рулонов, полос, фланцев, фитингов, поковок, проволоки, пружин, крепежных изделий и клапанов. Полные технические характеристики и диапазоны размеров указаны в разделе «Наличие продукции».

В: Требуется ли термообработка для сплава Inconel 718?

А: Да. Свой исключительный вес инконелю 718 достигается за счет термической обработки с дисперсионным упрочнением. Стандартный процесс включает отжиг в растворе (927-1010°C) с последующим двойным старением (718°C в течение 8 часов, охлаждение в печи до 620°C, выдержка 8-10 часов).

В: Обладает ли сплав Inconel 718 магнитными свойствами?

А: Нет. Сплав Inconel 718 немагнитен в любых условиях, что делает его пригодным для применений, где необходимо избегать магнитных помех.

В: Каковы усталостные характеристики сплава Inconel 718?

A: Сплав Inconel 718 обладает выдающейся усталостной прочностью при высоких температурах. Его предел высокоцикловой усталости (ВЦУ) при 650°C превышает 400 МПа, что делает его пригодным для применения в условиях циклической нагрузки и термической усталости.

Свяжитесь с Womic Steel

Вебсайт: www.womicsteel.com

Электронная почта: sales@womicsteel.com

Телефон / WhatsApp / WeChat:

Виктор: +86 15575100681

Джек: +86 18390957568

Womic Steel – ваш надежный партнер в производстве бесшовных труб, сварных труб, стальных прутков, стальных листов, стальных рулонов, фланцев, фитингов, поковок, клапанов, крепежных элементов и пружин из сплава Inconel 718 (UNS N07718, GH4169) для аэрокосмической, газотурбинной, атомной и нефтегазовой отраслей по всему миру. Полная прослеживаемость, сертификация классификационными обществами (CCS, ABS, BV, DNV, LR) и документация EN 10204 типа 3.1/3.2.