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Inconel(NO6)
Inconel特性及应用领域概述:
该合金在热腐蚀领域中如硫化环境,尤其是高达℃循环的氧化和碳化环境中具有极好的能力。这些性加上机械性能,使这种合金特别适用于高温领域。在高达℃高温下具有很好的瞬时和长期机械性能。应用于工业和航空汽轮机部件、空气加热器、马弗罐和辐射馆、高温热交换器、阀和弹簧、高温气体冷却核反应堆,如核反应堆高温部件-氦/氦介质热交换器、化工设备、石化工业中的螺旋管和管道等。
Inconel相近牌号:
W.Nr.2.NiCr23Co12Mo(德国)
Inconel化学成份:
合金
牌号%镍
Ni铬
Cr铁
Fe钼
Mo铌
Nb钴
Co碳
C锰
Mn硅
Si硫
S磷
P铝
Al钛
Ti
Inconel
小余量20.08..00..60.2
大23.02...00.10.70.70...50.6
Inconel物理性能:
密度
g/cm3熔点
℃热导率
λ/(W/m℃)比热容
J/kg℃弹性模量
GPa剪切模量
GPa电阻率
μΩm泊松比线膨胀系数
a/10-6℃-1
8.
138.4(℃)..6(20~℃)
Inconel力学性能:(在20℃检测机械性能的小值)
热处理方式抗拉强度σb/MPa屈服强度σp0.2/MPa延伸率σ5/%布氏硬度HBS
固溶处理
Inconel生产执行标准:
标准棒材锻件板(带)材丝材管材
美国材料与试验协会ASTMB
美国航空航天材料技术规范
美国机械工程师协会ASMESB
Inconel金相组织结构:
该合金为面心立方晶格结构,具有很好的晶相稳定性。通过固溶硬化具有了高温强度,合金没有时效硬化。
Inconel工艺性能与要求:
1、合金合适的热加工温度为-℃,冷却方式可以是水淬或其他快速冷却方式,材料须在加热炉达到高炉温时入炉。
2、该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。
3、合金焊缝附近的氧化物要比不锈钢的更难以去除。机械或化学方法都可以采用,用机械方法时,要避免产生金属污染和高的表面变形。在硝酸和氢氟酸的混合酸中酸洗之前,也要用砂纸去除氧化物或进行盐浴预处理。
5、合金很适合于焊接,包括钨电极电弧焊(GTAW/TIG)、手工电弧焊(GMAW/MIG)、脉冲弧焊和保护气体弧焊。
持久曲线形状
图4示出了由等温线法获得的持久曲线斜率与实验温度的关系(为了便于分析,图4中所示斜率为真实斜率的绝对值)。
从图4可以看出,随着持久实验温度的上升,虽然斜率没有呈单调上升趋势,但整体是上升的,这一特征在℃以上的温度中更为明显。值得注意的是,℃时的斜率较低,这应与该温度下断裂时间在h左右的数据点应力值相同或变化不大有关:大应力短时断裂数据点所占比例过高导致了斜率的不升反降。对斜率的分析表明,随着实验时间的延长各温度持久性能下降的速率是不同的,温度越高下降越快,因此不能笼统地使用全部温度区间内的数据进行评估。
显微组织变化
Inconel合金的显微组织由奥氏体基体碳化物/碳氮化物(如MC、M23C6、TiN)等组成,其主要强化相是弥散分布于晶内的相及均匀分布在晶界的M23C6。图5[9]为Ren等人利用热力学软件Thermo-Calc模拟得到的合金在~℃范围内的平衡相图[9]。从图5中可以看出相的溶解温度约为℃,随着温度的上升,相数量不断减少直至全部回溶于基体;M23C6的溶解温度较高,约为℃,但数量在~0℃呈现出较为明显的下降趋势。另有研究指出,随着温度的升高,及M23C6等相会不断地粗化[4,10]。因此,当持久实验的温度高于℃时,合金中相的数量会大幅度减少甚至消失,尺寸会急剧长大,导致与基体的共格性逐渐消失;M23C6的溶解温度虽然较高,但其数量的减少以及颗粒的粗化亦会降低对晶界的强化作用。晶内、晶界强化相作用的同时减弱造成了持久曲线斜率在高温段的上升。