Инконель что это такое
INCONEL 625 характеристика на никель-хромовый сплав
Главная страница » INCONEL 625 характеристика на никель-хромовый сплав
Никель-хромовый сплав INCONEL 625 представлен материалом высокой прочности, продвинутой технологичности, исключительной коррозионной стойкости. Диапазон рабочих температур металла — от криогенного уровня до значения 982°C. Прочность определяется химическими элементами (молибден и ниобий), воздействующими на никель-хромовую матрицу, придающими жёсткость структуре. Соответственно, обработка дисперсионным твердением не требуется. Комбинация отмеченных элементов также формирует выраженную устойчивость по отношению к обширному спектру агрессивных сред.
Сплав INCONEL 625 – краткие информационные сведения
Тестовыми испытаниями материала отмечена устойчивость к высокотемпературным воздействиям, — окислению и науглероживанию. Свойства сплава INCONEL 625, помимо всего прочего, делают материал оптимальным выбором для применения в условиях морской воды. Эти свойства включают:
На практике сплав успешно используется для производства швартовочных тросов, лопастей гребных винтов лодочных моторов, вспомогательных гребных двигателей подводных лодок.
Таблица: Ограничение химического состава
| Компонент | % |
| Никель | 58 мин. |
| Хром | 20,0 – 23,0 |
| Железо | 5,0 макс. |
| Молибден | 8,0 – 10,0 |
| Ниобий (+ тантал) | 3,15 – 4,15 |
| Углерод | 0,10 макс. |
| Марганец | 0,50 макс. |
| Силикон | 0,50 макс. |
| Фосфор | 0,015 макс. |
| Сера | 0,015 макс. |
| Алюминий | 0,40 макс. |
| Титан | 0,40 макс. |
| Кобальт | 1,0 макс. |
Быстроразъёмные соединения подводных лодок, выхлопные каналы для катеров ВМФ, оболочки для подводных кабелей связи, средств управления подводными датчиками и сильфоны паропроводов – всё это также сплав INCONEL 625.
Возможные области применения сплава также позволяют производить:
INCONEL 625 + свойства уникального никель-хромового сплава
Перечень особенностей рассматриваемого сплава впечатляет. Увеличенная прочность на растяжение, на ползучесть и на разрыв. Приемлемая для многих применений усталостная и термически-усталостная прочность. Сильная стойкость на окисление, лёгкая свариваемость и способность к пайке – очередные особенности сплава INCONEL 625.
Поэтому неудивительно, что этот металл оптимально применим именно к высокотехнологичным областям, где организовано производство:
Сплав INCONEL 625 также пригоден для изготовления многих других компонентов сложной механики, включая лопасти турбин, уплотнительных деталей компрессоров, тяговой механики трубных камер ракет.
Универсальность и выраженная коррозионная стойкость сплава INCONEL 625 для обширного температурного диапазона и областей давлений, является основной причиной активного применения металла в сфере химической обработки.
Высокая степень прочности структуры металла открывает возможности производства сосудов или труб с более тонкими стенками, чем это допустимо для других материалов. Соответственно, улучшается теплопередача такого рода изделий, а также существенно снижается весовая составляющая.
Особенные области применения сплава INCONEL 625
Есть области применения, где требуются сочетания прочности и коррозионной стойкости материала – тех свойств, что обеспечиваются сплавом INCONEL 625. Это, к примеру, производство реакционных сосудов, дистилляционных колонн, теплообменников, перекачивающих трубопроводов и клапанов.
Особенно интересным сплав INCONEL 625 видится для ядерной области. Здесь металл может быть использован под компоненты активной зоны реактора и управляющих стержней ядерных водяных реакторов. Выбору именно этого материала способствует:
Также характерным моментом отмечается выраженная стойкость по отношению к питтингу (образованию коррозионных дефектов металлов) под водой при температуре 260–316°C.
Уникальный сплав INCONEL 625 также рассматривается в качестве материала усовершенствованных концепций реакторов. Причина очевидна — высокая допустимая конструктивная прочность при повышенных температурах, особенно в диапазоне 649-760°C.
Свойства, приведённые здесь, — это результаты, полученные от обширных испытаний, типичных для лабораторного анализа. Однако более точные сведения содержатся в технической спецификации на материал.
Физические константы и тепловые свойства материала
Некоторые физические константы и термические свойства сплава INCONEL 625 показаны в таблицах ниже.
Таблица физических констант
| Плотность, гр/см 3 | 8,44 |
| Диапазон плавления, °C | 1290 — 1350 |
| Удельная теплоёмкость, °C | Дж/кг |
| — 18 | 402 |
| 21 | 410 |
| 93 | 427 |
| 204 | 456 |
| 316 | 481 |
| 427 | 511 |
| 538 | 536 |
| 649 | 565 |
| 760 | 590 |
| 871 | 620 |
| 982 | 645 |
| 1093 | 670 |
| Проницаемость при 200 Эрстед (15,9 кА/м) | 1,0006 |
| Температурная точка Кюри, °C | -196 |
Механические свойства температурные и нагруженные
Для работы сплава INCONEL 625 при 650°C и ниже рекомендуются условия горячего, холодного и отожжённого материала (в зависимости от требований). При температуре выше 650°C предпочтительными считаются отожженные или обработанные раствором материалы. Состояние обработки раствором рекомендуется для компонентов, требующих оптимального сопротивления ползучести или разрыву.
Мелкозернистый (отожженный) материал видится предпочтительным при температурах до 815°C в отношении усталостной прочности, твёрдости, а также предела прочности и текучести. Тест удвоенной нагрузки МакГрегора обычно используется для определения истинной кривой напряжения-деформации для сплава INCONEL 625 при комнатной температуре.
Тест удвоенной нагрузки МакГрегора — истинный стресс-тест на растяжение. Применение этой формы испытания способствует выявлению влияния различных механических и металлургических условий на основные свойства материала.
Испытание с применением удвоенной нагрузки не требует измерения деформации в момент теста. Регистрируются только максимальная нагрузка и нагрузка разрушения испытательного объекта.
КРАТКИЙ БРИФИНГ
Инконель
Инконель (англ. Inconel) — семейство аустенитных никель-хромовых жаропрочных сплавов. Зарегистрированная торговая марка компании Special Metals Corporation. Инконель обычно применяется при высоких температурах. Часто название сокращают до «Inco» (иногда «Iconel»). Семейство включает: Inconel 625, Chronin 625, Altemp 625, Haynes 625, Nickelvac 625 и Nicrofer 6020.
Свойства Инконель
Сплавы Инконель стойки к окислению и коррозии. При нагреве Инконель формирует тонкую стабильную пассивирующую оксидную пленку, предохраняющую поверхность от дальнейшего разрушения. Инконель сохраняет прочность в широком промежутке температур, поэтому подходит для приложений, где алюминий или сталь не работают.
Механическая обработка Инконель
Инконель сложен в обработке из-за склонности к наклёпу. Поэтому такие сплавы, как Инконель 718, обрабатывают глубоким, но медленным резанием с использованием твердосплавного инструмента. Сплавы, как Инконель серии 6** наоборот, обрабатывают с малой глубиной съёма и скоростью порядка 40м/мин
Сварка Инконель
Большинство сплавов Инконель плохо сваривается из-за растрескивания и микроструктурного разделения легирующих элементов, хотя есть сплавы, которые свариваются хорошо.
Сплавы из семейства Инконель
Химический состав сплавов Инконель
Различные сплавы сильно отличаются по композициям, но во всех доминирует никель, второй элемент — хром.
| Inconel | Элемент (масс %) | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ni | Cr | Fe | Mo | Nb | Co | Mn | Cu | Al | Ti | Si | C | S | P | B | |
| 600 [3] | 72,0 | 14,0-17,0 | 6,0-10,0 | 1,0 | 0,5 | 0,5 | 0,15 | 0,015 | |||||||
| 625 [4] | 58,0 | 20,0-23,0 | 5,0 | 8,0-10,0 | 3,15-4,15 | 1,0 | 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,1 | 0,015 | 0,015 | ||
| 718 [5] | 50,0-55,0 | 17,0-21,0 | balance | 2,8-3,3 | 4,75-5,5 | 1,0 | 0,35 | 0,2-0,8 | 0,65-1,15 | 0,3 | 0,35 | 0,08 | 0,015 | 0,015 | 0,006 |
Применение
Инконель часто используется в экстремальных условиях — газотурбинный двигатель, компрессор, химические аппараты, пароперегреватели. Инконель наносят как защитное покрытие аппаратов химической промышленности с помощьювысокоскоростного газопламенного напыления. Об использовании инконеля в производстве своего суперкара Nemesis объявила американская компания Trion Supercars.
Сплавы
Инконель 718
| Элемент | % |
|---|---|
| Ni [6] | 52,50 |
| Cr | 19,00 |
| Mo | 3,00 |
| Al | 0,50 |
| Ti | 0,90 |
| Nb | 5,10 |
| C | |
| B | |
| Fe остальное | 18,86 |
Сплав вначале применялся как обшивочный материал для сверхзвуковых самолётов. Упрочнение сплава достигается за счёт медленного выделения интерметаллидного соединения никеля с титаном и ниобием. Сплав легко обрабатывется давлением и хорошо сваривается.
Сплав применяется для изготовления лопаток компрессора авиационных двигателей, а также других деталей.
| Обработка | tисп., °C | Предел прочности σb, кГ/мм² | Предел текучести σ0,2, кГ/мм² | Удлинение δ, % | Длительная прочность σ1000, кГ/мм² |
|---|---|---|---|---|---|
| Наклёп и старение при720 °C 8 ч.; охлаждение печи до 620 °C 10 ч.; охлаждение на воздухе | 20 426 538 648 | 153 — — — | 145 — — — | 9,5 — — — | — 130 88 31 |
| Нагрев до 950 °C и старение при 720 °C 8 ч.; охлаждение печи до 620 °C 10 ч.; охлаждение на воздухе | 20 426 538 648 | 145 — — — | 122 — — — | 17,3 — — — | — 120 102 38 |
| Нагрев до 1065 °C и старение при 720 °C 8 ч.; охлаждение печи до 620 °C 12 ч.; охлаждение на воздухе | 20 426 538 648 | 143 — — — | 124 — — — | 20.5 — — — | — 112 95 53 |
| Элемент | % |
|---|---|
| Ni | 73,0 |
| Cr | 18,0 |
| Fe | 6,8 |
| остальное | 2,2 |
Жаропрочный сплав Инконель, предназначен для работы при температурах до 815 °C. Разработан в 1944 году Кларенсом Бибером и Уолтером Самптером в Хантингтоне (США). Сплав применяется для создания износостойких коррозионно-стойких промышленных покрытий, изготовления лопаток компрессора авиационных двигателей, а также других деталей, например, пружин, работающих до 650 °C.
| 650 °C 100 часов | 650 °C 1000 часов | 815 °C 100 часов | 815 °C 1000 часов | 982 °C 100 часов | 982 °C 1000 часов | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Длительная прочность [10] | 552 | 469 | 179 | 110 | 24 | — |
Введение Жаропрочные сплавы системы «никель– хром–железо», разработанные в конце 1940-х годов, хорошо зарекомендовали себя в двигателестроении и впоследствии непрерывно совер- шенствовались, главным образом за счет леги- рования тугоплавкими металлами (Nb, Mo и др.). Одним из наиболее распространенных серийных сплавов данной системы является сплав Инконель 718. В настоящее время сплав Inconel-718 широко применяется в авиакосмической и атомной промышленности. В частности, Инконель используется в газовых турбинах, реактивных двигателях, ядерных реакторах, сосудах высокого давления благодаря высокой стабильности его механических свойств при повышенных температурах (до 800°С). Вместе с тем при практическом применении этого высокопрочного материала возникает нетривиальная научно-техническая проблема получения из него изделий сложной формы. Эта проблема вызвана его низкой обрабатываемостью давлением из-за чрезвычайно узкого температурно-скоростного диапазона пластической деформации, а также связана со сложностью механической обработки из-за высокой склонности этого материала к наклепу. Одной из наиболее эффективных технологий производства металлических изделий без использования механической обработки является технология послойного лазерного сплавления (ПЛС). Суть технологии заключается в послойном изготовлении готовых изделий из порошкового материала на основе CAD-модели. Основная задача получения ПЛС-изделий связана с оптимизацией технологических режимов лазерного сплавления. Варьирование режимов сплавления позволяет эффективно управлять структурой материала изделия, что, в свою очередь, позволяет влиять на его физико-механические характеристики, изменяя их в широком диапазоне значений. Для изучения перспектив практического применения порошковых деталей, полученных с использованием технологии ПЛС, представляется весьма важным сравнение их свойств со свойствами порошковых изделий, п олученных с помощью наиболее эффективной технологии электроимпульсного плазменного спекания (ЭИПС), а также сравнение их свойств со свойствами материалов, полученных методами индукционного плавления и горячей прокатки. Можно предположить, что механические характеристики полученного методом ПЛС материала должны быть близки к характеристикам литых образцов и, следовательно, могут оказаться недостаточно высокими. Такое сравнение механических свойств ПЛС-образцов со свойствами ЭИПС-образцов и литых образцов, а также взятых в качестве эталона горячекатаных образцов и является основной задачей настоящей работы. Целью настоящей работы является исследование структуры и физико-механических свойств образцов сплава Inconel 718, полученных с помощью технологий индукционного плавления, горячей прокатки, электроимпульсного плазменного спекания и послойного лазерного сплавления. В работе приведены результаты экспериментальных исследований прочности, пластичности, мик- УДК 538.951:539.424
ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И СТРУКТУРА СПЛАВА INCONEL 718,
ПОЛУЧЕННОГО ПО ТЕХНОЛОГИИ ПОСЛОЙНОГО ЛАЗЕРНОГО СПЛАВЛЕНИЯ 2014 г. М.Ю. Грязнов, 1,2 С.В. Шотин, 1 В.Н. Чувильдеев1 1 НИФТИ Нижегородского госуниверситета им. Н.И. Лобачевского 2 Институт проблем машиностроения РАН, Н. Новгород gryaznov@nifti.unn.ru Поступила в редакцию 08.07.2014 Представлены результаты исследований структуры и физико-механических свойств образцов Инконель, полученных по технологии послойного лазерного сплавления (ПЛС) из порошкового сплава Inconel 718. Показано, что оптимизация режимов ПЛС и последующей термообработки изделий позволяет достичь в материале готового изделия механической прочности, сопоставимой с прочностью материалов, получаемых по традиционным технологиям (в частности, технологии горячей прокатки).
У нас самый широкий выбор стали.
ХН32Т, ХН35ВТ, ХН38ВТ, ХН45Ю, ХН60ВТ, ЭП758У
Сплавы инконель обычно используются при высоких температурах. Общие торговые наименования для
СОДЕРЖАНИЕ
История
Конкретные данные
| Сплав | Твердый ° C (° F) | Жидкость ° C (° F) |
|---|---|---|
| Инконель 600 | 1354 (2469) | 1413 (2575) |
| Инконель 617 | 1332 (2430) | 1377 (2511) |
| Инконель 625 | 1290 (2350) | 1350 (2460) |
| Инконель 690 | 1343 (2449) | 1377 (2511) |
| Инконель 718 | 1260 (2300) | 1336 (2437) |
| Инконель X-750 | 1390 (2530) | 1430 (2 610) |
Состав
Сплавы инконеля широко различаются по своему составу, но все они преимущественно состоят из никеля с хромом в качестве второго элемента.
| Инконель | Элемент, массовая доля (%) | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ni | Cr | Fe | Пн | Nb & Ta | Co | Mn | Cu | Al | Ti | Si | C | S | п | B | |
| 600 | ≥72,0 | 14,0–17,0 | 6.0–10.0 | N / A | ≤1,0 | ≤0,5 | ≤0,5 | ≤0,15 | ≤0,015 | ||||||
| 617 | 44,2–61,0 | 20,0–24,0 | ≤3,0 | 8,0–10,0 | 10,0–15,0 | ≤0,5 | ≤0,5 | 0,8–1,5 | ≤0,6 | ≤0,5 | 0,05–0,15 | ≤0,015 | ≤0,015 | ≤0,006 | |
| 625 | ≥58,0 | 20,0–23,0 | ≤5,0 | 8,0–10,0 | 3,15–4,15 | ≤1,0 | ≤0,5 | ≤0,4 | ≤0,4 | ≤0,5 | ≤0,1 | ≤0,015 | ≤0,015 | ||
| 690 | ≥58 | 27–31 | 7–11 | ≤0,50 | ≤0,50 | ≤0,50 | ≤0,05 | ≤0,015 | |||||||
| Ядерный класс 690 | ≥58 | 28–31 | 7–11 | ≤0,10 | ≤0,50 | ≤0,50 | ≤0,50 | ≤0,04 | ≤0,015 | ||||||
| 718 | 50,0–55,0 | 17,0–21,0 | Остаток средств | 2,8–3,3 | 4,75–5,5 | ≤1,0 | ≤0,35 | ≤0,3 | 0,2–0,8 | 0,65–1,15 | ≤0,35 | ≤0,08 | ≤0,015 | ≤0,015 | ≤0,006 |
| Х-750 | ≥70,0 | 14,0–17,0 | 5,0–9,0 | 0,7–1,2 | ≤1,0 | ≤1,0 | ≤0,5 | 0,4–1,0 | 2,25–2,75 | ≤0,5 | ≤0,08 | ≤0.01 | |||
Характеристики
Обработка
Водоструйное или лазерное шлифование чаще, чем механическая обработка, является предпочтительным и экономичным методом формовки деталей из никелевых сплавов для придания им формы и отделки. Благодаря твердости используемых абразивов, шлифовальные круги не так сильно подвержены деформационному упрочнению материала и остаются острыми и прочными.
Присоединение
Использует
Несколько применений инконеля в аэрокосмической отрасли включают:
Инконель также используется в автомобильной промышленности:
Прокатный инконель часто использовался в качестве носителя записи для гравировки на записывающих устройствах черного ящика на самолетах.
Инконель сплавы
При старении или дисперсионном упрочнении легирующие добавки алюминия и титана объединяются с никелем с образованием интерметаллического соединения Ni.
3 (Ti, Al) или гамма-простое число (γ ′). Гамма-прайм образует маленькие кубические кристаллы, которые эффективно препятствуют скольжению и ползучести при повышенных температурах.
Инконель
Cr 14-43 % 
Fe 5-10 % Mo до 8 % Nb до 5 %
В случае необходимости обсуждения целесообразности объединения, замените этот шаблон на шаблон <<к объединению>> и добавьте соответствующую запись на странице ВП:КОБ.
Содержание
Свойства
Сплавы Инконель стойки к окислению и коррозии. При нагреве Инконель формирует тонкую стабильную пассивирующую оксидную пленку, предохраняющую поверхность от дальнейшего разрушения. Инконель сохраняет прочность в широком промежутке температур, поэтому подходит для приложений, где алюминий или сталь не работают.
Механическая обработка
Инконель сложен в обработке из-за склонности к наклепу. Поэтому такие сплавы, как Инконель 718, обрабатывают глубоким, но медленным резанием с использованием твердосплавного инструмента. Сплавы, как Инконель серии 6** наоборот, обрабатывают с малой глубиной съёма и скоростью порядка 40м/мин
Сварка
Большинство сплавов Инконель плохо сваривается из-за растрескивания и микроструктурного разделения легирующих элементов, хотя есть сплавы, которые свариваются хорошо.
Сплавы из семейства Инконель
Химический состав сплавов
Различные сплавы сильно отличаются по композициям, но во всех доминирует никель, второй элемент — хром.
| Inconel | Элемент (масс %) | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ni | Cr | Fe | Mo | Nb | Co | Mn | Cu | Al | Ti | Si | C | S | P | B | |
| 600 [3] | 72,0 | 14,0-17,0 | 6,0-10,0 | 1,0 | 0,5 | 0,5 | 0,15 | 0,015 | |||||||
| 625 [4] | 58,0 | 20,0-23,0 | 5,0 | 8,0-10,0 | 3,15-4,15 | 1,0 | 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,5 | 0,1 | 0,015 | 0,015 | ||
| 718 [5] | 50,0-55,0 | 17,0-21,0 | balance | 2,8-3,3 | 4,75-5,5 | 1,0 | 0,35 | 0,2-0,8 | 0,65-1,15 | 0,3 | 0,35 | 0,08 | 0,015 | 0,015 | 0,006 |
Применение
Инконель часто используется в экстремальных условиях — газотурбинный двигатель, компрессор, химические аппараты, пароперегреватели. Инконель наносят как защитное покрытие аппаратов химической промышленности с помощью высокоскоростного газопламенного напыления.
См. также
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Инконель» в других словарях:
ИНКОНЕЛЬ — жаропрочный и жаростойкий сплав Ni (основа) с Cr (?15%) и Fe (до 9%), иногда с добавками Al, Ti, Mo. Материал для деталей газотурбинных двигателей, самолетов, ракет … Большой Энциклопедический словарь
инконель — сущ., кол во синонимов: 1 • сплав (252) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
инконель — Жаро и коррозионностойкий сплав на основе Ni с 14—17 % Сr и 6 10 % Fe, мин. содерж. С и др. легир. эл тов, способных образовывать интерметаллич. соединения. Структура этих сплавов — гомог. у тв. р р, не обеспечивающий высокой… … Справочник технического переводчика
Инконель — жаропрочный сплав (См. Жаропрочные сплавы) на основе никеля, содержащий Инконель 15% хрома и до 9% железа. Разработан в США, где выпускается ряд его разновидностей, легируемых в зависимости от назначения алюминием, титаном, молибденом и… … Большая советская энциклопедия
инконель — жаропрочный и жаростойкий сплав Ni (основной) с Cr (инконель15%) и Fe (до 9%), иногда с добавками Al, Ti, Мо. Материал для деталей газотурбинных двигателей, самолётов, ракет. * * * ИНКОНЕЛЬ ИНКОНЕЛЬ, жаропрочный и жаростойкий сплав Ni (основа) с… … Энциклопедический словарь
Инконель — [Inconel] жаро и коррозионностойкий сплав на основе Ni с 14 17 % Cr и 6 10 % Fe, минимальным содержанием С и других легирующих элементов, способных образовывать интерметаллические соединения. Структура этих сплавов гомогенный γ твёрдый раствор,… … Энциклопедический словарь по металлургии
ИНКОНЕЛЬ — жаропрочный сплав никеля с хромом (15 17%), железом (до 19%), алюминием (до 3% ) и титаном (до 3% ). И. часто легируется дополнительно молибденом, ниобием или кобальтом. Аналогичен сплавам типа нимоник … Большой энциклопедический политехнический словарь
инконель — инкон ель, я … Русский орфографический словарь
Инконель X-750 — Необходимо перенести содержимое этой статьи в статью «Инконель». Вы можете помочь проекту, объединив статьи. В случае необходимости обсуждения целесообразности объединения, замените этот шаблон на шаблон <<к объединению>> и добавьте… … Википедия
Жаропрочные сплавы — Схема турбореактивного двигателя. Детали последних ступеней компрессора высокого давления и детали турбины изготавливаются из жаропрочных сплавов на никелевой основе. Жаропрочные сплавы металлические материалы, обладающие высоким… … Википедия