Inconel 718 noyob nikel qotishmasi bo'lib, uning kuchi issiqlik bilan ishlov beruvchi uni yaratmaguncha mavjud emas. Tavlangan holatda u oddiy 1000 MPa-sinf materialdir; ikki bosqichli yog'ingarchilik bilan ishlov berishdan so'ng u 1030 MPa dan yuqori rentabellik bilan 1270 MPa minimal kuchlanishga etadi va bu farq qotishmaning aylanadigan mashinalar va bosimli uskunalarda ko'rsatilishining butun sababidir.
Inconel 718 nima
Inconel 718 (UNS N07718, EN 2.4668)choʻkma{0}}qattiqlashtiruvchi nikel-xrom-temir qotishmasi ikkita intermetall faza bilan mustahkamlangan: gamma qoʻsh{3}}birlamchi qotish fazasi sifatida (g″, Ni3Nb) va gamma-tutqich (g′, Ni3(Al,Ti) ikkinchi faza).
Qotishma nikel super qotishmalari orasida g'ayrioddiy bo'lib, uning yoshi{0}}qattiqlashuv reaksiyasi sekin, aynan shu narsa uni X-750 kabi tez qariydigan qotishmalarga ta'sir qiladigan yorilishlarsiz payvandlanadi. U kriyojenik haroratdan taxminan 650 daraja (1200 daraja F) gacha bo'lgan yuqori quvvatni saqlaydi, bu uzoq muddatli xizmat ko'rsatish uchun ko'plab ma'lumotlar varaqlarining ishchi konvertidir.
| Element | Qiymat |
|---|---|
| UNS raqami | N07718 |
| UZ / Werkstoff raqami | 2.4668 |
| Umumiy nomlar | Inconel 718, Qotishma 718, Nikel 718, NiCr19Fe19Nb5Mo3 (EN stenografiyasi) |
| Oila | Yog'ingarchilik-qattiqlashtiriladigan Ni-Cr-Fe-Nb-Mo |
| Mexanizmni kuchaytirish | g″ (Ni3Nb) birlamchi + g' (Ni3(Al,Ti)) ikkilamchi |
| Zichlik | 8,19 g/sm3 (0,296 funt/in3) |
| Erish diapazoni | 1320–1390 daraja (2410–2540 daraja F) |
| Foydalanish mumkin bo'lgan xizmat doirasi | -250 darajadan +650 darajagacha uzoq muddatli |
Kimyoviy tarkibi
Quyidagi kompozitsiya AMS 5662 / AMS 5663 va ASTM B637 tomonidan bar va zarb uchun ishlatiladigan standart qabul konvertidir. Niobiy belgilovchi elementdir: qarish jarayonida Ni3Nb gamma-ikki{5}}birlamchi cho'kma hosil qiladi va uning diapazoni qattiq nazorat qilinadi, chunki juda kam niobiy qotib qolish reaktsiyasini kamaytiradi, ortiqcha ajralish va Laves fazasini kuchaytiradi. Temir bu erda nopoklik emas, balki qarish reaktsiyasini sekinlashtiradigan va ishlab chiqarishni yaxshilaydigan ataylab muvozanat elementi.
| Element | Min (%) | Maks (%) | Rol |
|---|---|---|---|
| Nikel + Kobalt (Ni+Co) | 50.0 | 55.0 | Asosiy matritsa; yuqori -harorat kuchi |
| Xrom (Cr) | 17.0 | 21.0 | Oksidlanish va korroziyaga qarshilik |
| Temir (Fe) | Balans | - | Matritsa balansi; payvandlanish uchun qarish reaktsiyasini sekinlashtiradi |
| Niobiy + Tantal (Nb+Ta) | 4.75 | 5.50 | g″ shakllari; asosiy qattiqlashtiruvchi element |
| Molibden (Mo) | 2.80 | 3.30 | Qattiq{0}}yechimni mustahkamlash |
| Titan (Ti) | 0.65 | 1.15 | g' shakllari; ko-cho‘ktiruvchi |
| Alyuminiy (Al) | 0.20 | 0.80 | g' shakllari; ko-cho‘ktiruvchi |
| Kobalt (Ko) | - | 1.00 | Ko'pgina spetsifikatsiyalarda nopoklik chegarasi |
| Uglerod (C) | - | 0.08 | Karbidning mo'rtlashishiga yo'l qo'ymaslik uchun past darajada saqlang |
| Marganets (Mn) | - | 0.35 | Nopoklikni nazorat qilish |
| Silikon (Si) | - | 0.35 | Nopoklikni nazorat qilish |
| Fosfor (P) | - | 0.015 | Nopoklikni nazorat qilish |
| Oltingugurt (S) | - | 0.015 | Nopoklikni nazorat qilish; issiq ishlov berish uchun juda muhimdir |
| Mis (Cu) | - | 0.30 | Nopoklik chegarasi |
| Bor (B) | - | 0.006 | Donning chegara mustahkamligi uchun-mikro qotishma- |
Yog'ingarchilik mexanizmi: Nima uchun issiqlik bilan ishlov berish kuchni yaratadi
Tavlangan holatda Inconel 718 o'rtacha quvvatga ega, AMS 5662 holatida taxminan 1030 MPa minimal kuchlanishga ega qattiq eritma qotishmasidir.
Yog'ingarchilik bilan issiqlik bilan ishlov berish qotishmani 185 ksi (1276 MPa) minimal kuchlanishga olib keladi, chunki u mikrotuzilmada ikkita narsa sodir bo'lishiga majbur qiladi: eritma bilan ishlov berilgandan so'ng matritsada erigan niobiy, titan va alyuminiy atomlari eritmadan nanometr-miqyosdagi Ni3Nb va Ni3(Al;iT) zarralari shaklida chiqadi. va bu zarralar dislokatsiya harakatini pin qiladi, aks holda plastik deformatsiyaga imkon beradi.
Ikki bosqichli qarish sikli mavjud, chunki bu ikki faza turli haroratlarda javob beradi: 1325 daraja F da birinchi bosqich g″ fazani yadro hosil qiladi, ikkinchisi 1150 gradus F da uni optimal quvvat-bardoshlilik muvozanatini beradigan hajmgacha o'sishiga imkon beradi. Har ikki bosqichni oʻtkazib yuborish yoki qisqartirish qotishmani qotib qoldiradi-, shuning uchun issiqlik bilan ishlov berish yozuvlari-718 uchun deyarli boshqa nikel qotishmalariga qaraganda muhimroqdir.
Yetkazib berish shartlari: AMS 5662, AMS 5663 va AMS 5664
Inconel 718 barlari, zarblari va quvurlarini xarid qilishda uchta AMS sharti ustunlik qiladi. Ular bir xil kimyo; farq butunlay issiqlik bilan ishlov berish holati-dir va har birining ta'minot zanjirida boshqa vazifasi bor.
| Spetsifikatsiya | Vaziyat | Minimal xususiyatlar (xona harorati) | Ta'minot zanjirida odatiy foydalanish |
|---|---|---|---|
| AMS 5662 | Eritma bilan ishlov berilgan (tavlangan) | UTS 1034 MPa (150 ksi) min, YS 517 MPa (75 ksi) min | Mexanik ishlov berish uchun xom ashyo; osongina kesish uchun etarlicha yumshoq |
| AMS 5663 | Eritma bilan ishlov berilgan + yog'ingarchilik qotib qolgan | UTS 1276 MPa (185 ksi) min, YS 1034 MPa (150 ksi) min, EL 12% min, RA 15% min | Xizmat{0}}tayyor aylanadigan apparat va bosim qismlari |
| AMS 5664 | Yuqori-kuchli sovuq-ishlagan + eski variant | Quvvat jihatidan AMS 5663 dan oshib ketadi | Maksimal quvvatga muhtoj bo'lgan mahkamlagichlar va qismlar |
Quvurlar va bosim uskunalari uchun xarid qilish mantig'i quyidagilardan iborat: AMS 5662 ga qismni avval ishlov berish yoki egish va keyinroq qattiqlashtirish kerak bo'lganda va qism yakuniy holatda etkazib berilganda AMS 5663 ga buyurtma bering.
Keng tarqalgan manba xatosi AMS 5663 trubkasini so'rash va keyin uni qayta ishlash yoki sovuq{1}}uyda-bukishdir, bu ishda-to'liq quvvatda bo'lgan qismni qattiqlashtiradi va buzishi mumkin; Xom qismlardan-qayta ishlov berish- uchun to'g'ri yo'l AMS 5662, undan keyin boshqariladigan qarish davri.
Issiqlik bilan ishlov berish yo'nalishi
AMS 5663 bo‘yicha standart yog‘ingarchilikning qattiqlashuv davri ikki bosqichli ishlov berishdan iborat. Qarishdan oldin eritma bilan ishlov berish qattiqlashtiruvchi elementlarni eritib yuboradi va don hajmini o'rnatadi; qarish bosqichlari yadro hosil qiladi va cho'kmalarni o'stiradi.
| Qadam | Harorat | Vaqt / sovutish | Maqsad |
|---|---|---|---|
| Eritmaning tavlanishi | 927–1010 daraja (1700–1850 daraja F) | Bo'lim o'lchamiga qarab ushlab turing, havo salqin yoki tezroq | Nb, Ti, Alni eritib yuboring; don hajmini belgilang |
| Qarish bosqichi 1 | 718 daraja (1325 daraja F) | 8 soat | Yadroli g″ (Ni3Nb) fazasi |
| Qarish bosqichi 2 | 621 daraja (1150 daraja F) | Pechni 1-bosqichdan sovutib oling; umumiy qarish vaqti 18 soat; havo salqin | g' va g' ni optimal o'lchamga o'stiring |
1325/1150 daraja F marshruti AMS standartidir. Ishlab chiqaruvchilar uchun eslatma: qotishma yog'ingarchilik bilan qotib qolgandan keyin taxminan 0,0008 dyuym/dyuym qisqarishini ko'rsatadi, shuning uchun aniqlik{4}}qayta ishlangan o'lchamlar qarishdan oldin o'rnatilishi yoki qisqarish ishlov berish to'lovida hisobga olinishi kerak.
Jismoniy va mexanik ma'lumotlar
Quyidagi jadval fizik konstantalarni haroratda vakili mexanik xatti-harakatlar bilan birlashtiradi. Xonadagi -minimum haroratlar shartnomaga muvofiq, koʻtarilgan{2}}harorat koʻrsatkichlari dizayn yoʻriqnomasi uchun odatiy qiymatlardir.
| Mulk | Qiymat |
|---|---|
| Zichlik | 8,19 g/sm3 |
| Elastiklik moduli, xona harorati | 200 GPa (29 x 10³ ksi) |
| O'rtacha CTE, 20-300 daraja | 13.9 µm/m·K |
| Issiqlik o'tkazuvchanligi, xona harorati | 11.4 W/m·K |
| UTS, tavlangan (AMS 5662 min) | 1034 MPa |
| UTS, yoshi (AMS 5663 min) | 1276 MPa |
| YS, yosh (AMS 5663 min) | 1034 MPa |
| Cho'zilish, eskirgan (AMS 5663 min) | 12% |
| Qattiqlik, eski (odatiy) | 331 HBW min (taxminan 36 HRC) |
Yuqori-harorat va kriyojenik harakat
718 ga xona haroratining mustahkamligini taʼminlovchi bir xil yogʻingarchilik strukturasi{1}}taxminan 650 gradusgacha barqaror, shuning uchun qotishma turbina va quduq diapazonida foydalanish mumkin boʻlgan kuchlanish va oʻrmalanish kuchini ushlab turadi. 650 gradusdagi odatdagi eskirgan xususiyatlar hali ham taxminan 1100 MPa kuchlanishni ko'rsatadi va stress{6}}yorilish ko'rsatkichi 718 standart aylanadigan{8}}apparat qotishmasining sababidir.
Konvertning boshqa uchida ostenitik matritsaning egiluvchan{0}}dan-mo‘rtlikka o‘tishi yo‘q, shuning uchun qotishma kriogen tanklar va vodorod haroratigacha bo‘lgan klapanlarda keng qo‘llaniladi. Bu kombinatsiya, har ikkala haroratda ham yuqori mustahkamlik va ular orasidagi payvandlanish, boshqa hech qanday nikel qotishmasining aerokosmik va neft-va-gazdagi spetsifikatsiyasiga mos kelmasligining sababidir.
Payvandlash va ishlab chiqarish
Inconel 718ERNiFeCr-2 sinfidagi (AWS A5.14) mos keladigan nikel{0}}asosiy plomba bilan payvandlanadi, Inconel 718 plomba oilasi tanish. Qotishma tavlangan yoki qari holatda payvandlanishi mumkin; sekin qarish reaktsiyasi issiqlik ta'sirlangan zonaning-tez qarish qotishmalari kabi payvandlashdan keyin yorilib ketmasligini anglatadi.
Qaynatilgan holatda payvandlanganda va keyin qariganda, payvandlangan metall asosiy{0}}metall mustahkamligining katta qismini rivojlantiradi, shuning uchun payvand choklari odatda AMS 5662 materiali va payvand chokidan keyingi eskirish sikli- sifatida ishlab chiqilgan. Sovuq shakllanish tavlangan holatda to'g'ridan-to'g'ri amalga oshiriladi; eskirgan material etarlicha kuchli bo'lib, yog'ingarchilik qotishidan oldin shakllantirish kerak. Ishlov berish yozuvlari boshqa nikel qotishmalarini aks ettiradi: qattiq o'rnatish, ijobiy besleme va ishning qattiqlashishini oldini olish uchun o'tkir asboblar.
Standartlar va mahsulot shakllari
| Shakl | Boshqaruv standarti | Oddiy diapazon |
|---|---|---|
| Bar, novda, sim | ASTM B637 / AMS 5662, 5663, 5664 | Diametri 6-300 mm |
| Choksiz quvur va quvur | AMS 5662-marshrut, har bir loyiha uchun | OD 21,3–168,3 mm (NPS 1/2–6) |
| Plita, varaq, tasma | ASTM B670 / AMS 5596, 5597 | Qalinligi 0,5-100 mm |
| Soxta va halqalar | ASTM B637 | Chizma bo'yicha |
| Mahkamlagichlar | AMS 5662/5663 + NACE MR0175 variantlari | Chizma bo'yicha |
Ilovalar
- Aerokosmik: turbinali disklar, kompressor pichoqlari, dvigatel vallari, korpuslar va mahkamlagichlar
- Raketa dvigatellari: turbopompalar, korpuslar, tortish komponentlari
- Neft va gaz: NACE MR0175 / API 6A CRA bo'yicha quduq osti asboblari, MWD/LWD korpuslari, nasos vallari, xavfsizlik klapanlari, quduq boshi qismlari
- Kriogen: LNG va vodorod baklari, klapanlar, uzatish quvurlari
- Yadro: reaktorning ichki qismlari va boshqaruv novdasi-komponentlari
- Sanoat: yuqori haroratli buloqlar, mahkamlagichlar, matritsalar va asboblar
Xarid qilishda keng tarqalgan xatolar
- AMS 5663 trubasiga buyurtma berish va uni-uy sharoitida qayta ishlash, ishlov berilgan yuzaning eski holatini yo'qotish
- Agar barcha 718 sertifikat bir xil bo'lsa: shart (tavlangan va qari) POda ko'rsatilishi kerak
- 1150 daraja F ikkinchi qarish bosqichini oʻtkazib yuborish, bu esa qotishmani qotib qolgan -qoldiradi.
- Aniq o'lchamlarda 0,0008 in/in qarish qisqarishiga e'tibor bermaslik
- 718-da 625-sinf plomba moddasidan foydalanish, bu payvandlash metallining kimyosini o'zgartiradi va qari kuchini kamaytiradi
TSS
Savol: AMS 5662 va AMS 5663 Inconel 718 o'rtasidagi farq nima?
AMS 5662 taxminan 1034 MPa minimal tortishish bilan-tavlanadigan holat; AMS 5663 1276 MPa minimal valentlik darajasiga-qattiqlashtirilgan bir xil material yog'inlaridir. Ishlov berish va shakllantirish uchun 5662 buyurtma, keyin yoshi; Xizmatga tayyor qismlarga-5663 raqamiga buyurtma bering.
Savol: Inconel 718 qanday qattiqlashadi?
Ikki-qadamlik yoshga kelib: 718 daraja (1325 daraja F) da 8 soat, so'ngra o'choq 621 darajaga (1150 daraja F) sovitib, jami qarish vaqti 18 soat, keyin havo bilan sovutiladi. Davolash Ni3Nb (g″) va Ni3(Al,Ti) (g') fazalarini cho'ktiradi, bu dislokatsiyani aniqlaydi.
Savol: Inconel 718 qanday haroratga bardosh bera oladi?
Taxminan 650 darajagacha (1200 daraja F) uzoq-xizmat, yaxshi kriyojenik ishlash -250 darajagacha. 650 darajadan yuqori bo'lsa, g' fazasi oshib ketadi va kuch tushadi.
Savol: Inconel 718 payvandlash mumkinmi?
Ha, qotib qolgan nikel qotishmasi yogʻingarchilik-uchun odatdagidan farq qiladi, chunki uning qarishi sekin kechadi. ERNiFeCr-2 plomba moddasidan foydalaning; tavlangan holatda payvandlang va keyin-asosiy metallga yaqin chok quvvati uchun yoshlang.
Savol: Inconel 718 qanday standartlarni qamrab oladi?
ASTM B637 (bar va zarb), ASTM B670 (plastinka), AMS 5662/5663/5664 (aerokosmik sharoit), shuningdek, neft va gaz uchun NACE MR0175/ISO 15156 va API 6A CRA variantlari.
Savol: Inconel 718 nordon xizmatda ishlatilishi mumkinmi?
Ha, 718 nordon muhitlar uchun NACE MR0175/ISO 15156 roʻyxatiga kiritilgan, qattiqlik chegaralari sertifikatda tasdiqlanishi kerak boʻlgan bir necha yuqori quvvatli qotishmalardan biridir.
