Inconel617镍基高温合金
一、名称
Inconel617.
二、概述
Inconel617是一种含铬、铝较高的、主要以钼、钴强化的镍基固溶强化合金。它有较好的高阻强度和塑性以及良好的抗氧化、抗腐蚀性能。合金的组织比较稳定,是燃气涡轮用的新金之一,也可用作耐氧化和还原介质的部件。
三、化学成分
表:化学成分,%
C | CU | CO | MO | AL | NI |
0.07 | 22.0 | 12.5 | 9.0 | 1.0 | 基 |
四、品种
棒材,带材,板材,丝材,管材。
五、热处理制度
固溶处理∶1150℃,2小时,空冷。冷加工中间退火∶930-1040℃,空冷
六、物理化学性能
1.密度:8.36
2.熔化温度1332-1377℃
3.比热0.100卡/克·℃
4.热膨胀系数
表:合金的热膨胀系数
温度℃ | 膨胀系数,1/℃ |
室温-95 | 11.5 |
室温-205 | 11.6 |
室温-430 | 13.7 |
室温-650 | 14.4 |
室温-870 | 15.7 |
室温-1095 | 16.6 |
5.导热率
温度℃ | 卡/秒厘米℃ |
室温- | 0.032 |
室温- | 0.033 |
205 | 0.038 |
430 | 0.041 |
650 | 0.044 |
870 | 0.062 |
1095 | 0.060 |
6.抗氧化和抗腐蚀性能
合金薄带经1095℃,1000小时和1150℃,500小时的循环氧化试验(在1095℃和15分钟,在空气中冷却5分钟表明,合金具有良好的抗氧化性能,与Incone601合金近似。
图18.1合金薄带1095℃的循环氧化曲线(在1095℃,加热15分钟,空气中冷却5分钟为一次循环)
lnconel617合金所以有好的抗循环氧化性能,是由于合金中铬和铝的总含量较高,这两种元素呈临界比存在,在高温下迅速形成薄的氧化物颗粒皮下层,当这个氧化粒子层厚度达到0.025----0.05毫米后,氧化速度减慢.这个氧化粒子层的作用是为在金属表面形成并保持氧化铬保护层提供适当的扩散条件,同时对金属面也起防护作用。
合金的抗腐蚀性能良好,在含2%沼气中,在1095℃加热25小时后,合金表面有经微的腐蚀.表18.4列出了几种合金的抗腐蚀数据。
合金在氯化镁、氢氧化钠和水银中的应力腐蚀试验结果列于表18.3,试验结果同时表明轧材纵、横向试样的应力腐蚀倾向性无差别。
图18.2合金薄带1150℃的循环氧化曲线(在1150℃加热1分钟,空气中冷却5分钟为一次循环)
表18.3合金的导热率温度
表18.4lnconel617等合金的抗腐蚀数据
合金 | 增重,毫克/平方厘米 |
Inconel617 | 0.98 |
Inconel600 | 2.78 |
Inconel625 | 3.74 |
Incoloy800 | 5.33 |
表18.5Inconel617合金的抗应力腐蚀性能
合金状态 | 试验介质 | 试验温度 | 试验结果 |
冷轧退火 | 45%氯化镁 | 154 | 30天内无裂纹 |
冷轧58% | 45%氯化镁 | 154 | 30天内无裂纹 |
冷轧退火 | 50%氢氧化钠 | 150 | 30天内无裂纹 |
冷轧58% | 50%氢氧化钠 | 150 | 30天内无裂纹 |
冷轧退火 | 70%氢氧化钠 | 184 | 9天内无裂纹 |
冷轧58% | 70%氢氧化钠 | 184 | 30天内无裂纹 |
冷轧退火 | 水银 | 21 | 30天内无裂纹 |
冷轧58% | 水银 | 21 | 30天内无裂纹 |
七、机械性能
1.不同温度的拉伸性能(表18.6;图18.3-18.4)
可以联系上海墨11钜特殊钢客服人员索要图表。
表18.6固溶处理材料的室温拉伸性能
图18.3冷轧板材和热轧棒材固溶处理后的高温拉伸性能
图18.4Inconcl617和625合金的高温屈服强度曲线
2.持久和蠕变性能(图18.5-18.6)
图18.5Inconcl617合金的拉逊-米勒持久强度曲线
图18.6固溶处理材料0.5%蠕变强度的拉逊-米勒曲线
八、工艺
inconel617合金的热加工性能很好,与inconel625合金很相似。热加工温度范围为1010-1205℃,到925℃时,还可以进行轻微加工.合金可采用一般的生产方法进行冷加工,但在冷加工过程中应进行中间退火。冷轧板材经1175℃固溶处理后可得到最佳的高温性能。
Inconel617合金的焊接性能很好,可采用一般方法进行焊接.如采用相应成分的焊条,可进行气体钨弧焊和气体金属弧焊焊接质量良好,弯曲180°,外缘无裂纹。同焊接性能良好的Inconel625合金比较,前者显著优于后者。Inconel625合金焊接试片的弯曲半径为127厘米时,就出现明显的裂纹,而Inconel617合金却没有开始发生裂纹(图18.7)。在所有形变范围内,Inconel617合金的裂纹长度均比Inconel625合金的短。
焊接条件:
电流∶190安培;
电压∶11伏;
焊接速度: 127毫米/分;
焊缝宽度∶7.6-10毫米;
试样厚度∶7--8毫米
图18.7Inconel617合金的Uarestraint焊接性能曲线
Inconel617合金焊接件的室温拉伸性能列于表18.7。
表18.7Inconol617合金焊接件的室温拉伸性能
试样 | 屈服强度 | 拉伸强度 | 延伸率 | 面缩率 | 断裂位置 |
焊接金属 | 52.6 | 80.9 | 40 | 53.4 | - |
横向 | 44.6 | 76.6 | 39 | 38.0 | 焊缝 |
横向 | 45.4 | 77.3 | 38 | 71.3 | 板 |
九、组织
Inconel617是固溶强化合金.在650-870℃加热50小时和1000小时后,仍具有良好的热稳定性.经x射线分析证明,1000小时后,除M23C6外,没有γ′相和σ相析出.高温长期加热后对性能的影响列于表18.8.
表18.8 lnconel617经加热1000小时后的拉伸性能和冲击值
加热温度,℃ | 屈服强度(0.2%) | 拉伸强度 | 延伸率 | 夏比V型缺口冲击值,公斤·米/平方厘米 |
未加热 | 30.2 | 75.2 | 70 | >33 |
650 | 47.1 | 94.9 | 37 | 6.9 |
705 | 49.2 | 94.9 | 37 | 6.9 |
760 | 36.6 | 87.9 | 41 | 9.8 |
815 | 35.2 | 84.4 | 44 | 10.9 |
870 | 33.7 | 83.7 | 46 | 12.0 |
所有试样在加热前均在1150℃加热1小时固溶处理。
图18.8Inconcl617合金不同温度长期受热后冲击性能的变化
可以联系上海墨36钜特殊钢客服人员索要图表。
十、用途
飞机发动机燃烧室,涡轮密封圈,火焰稳定器喷嘴及其支架,加力燃烧室等。
参考文献
略。。