材料牌号：Inconel718镍基合金 美国牌号：NO7718
德国牌号：W.Nr.2.4668/NiCr19Fe19Nb5 法国牌号：
Nc19FeNb 一、Inconel718（N07718）镍基合金概述：
Inconel718合金是以体心四方的γ\"和面心立方的γ′相沉淀强化的镍基高温合金，在-253～700℃温度范围内具有良好的综合性能,650℃以下的屈服强度居变形高温合金的首位,并具有良好的抗疲劳、抗辐射、抗氧化、耐腐蚀性能,以及良好的加工性能、焊接性能和长期组织稳定性，能够制造各种形状复杂的零部件，在宇航、核能、石油工业中，在上述温度范围内获得了极为广泛的应用。
该合金的另一特点是合金组织对热加工工艺特别敏感，掌握合金中相析出和溶解规律及组织与工艺、性能间的相互关系，可针对不同的使用要求制定合理、可行的工艺规程，就能获得可满足不同强度级别和使用要求的各种零件。供应的品种有锻件、锻棒、轧棒、冷轧棒、圆饼、环件、板、带、丝、管等。可制成盘、环、叶片、轴、紧固件和弹性元件、板材结构件、机匣等零部件在航空上长期使用。 1、Inconel718材料牌号：Inconel718。
2、Inconel718相近牌号：Inconel718(美国),NC19FeNb(法国)。
3、Inconel718材料的技术标准 4、Inconel718化学成分：该合金的化学成分分为3类：标准成分、优质成分、高纯成分，见表1-1。优质成分的在标准成分的基础上降碳增铌，从而减少碳化铌的数量，减少疲劳源和增加强化相的数量，提高抗疲劳性能和材料强度。同时减少有害杂质和气体含量。高纯成分是在优质标准基础上降低硫和有害杂质的含量，提高材料纯度和综合性能。 核能应用的Inconel718合金，需控制硼含量（其他元素成分不变），具体含量由供需双方协商确定。当ω（B）≤0.002%时，为与宇航工业用的Inconel718合金加以区别，合金牌号为Inconel718A。 表1-1 % 类别 C Cr Ni Co Mo Al Ti Fe 标准 ≤0.08 17.0~21.0 50.0~55.0 ≤1.0 2.80~3.30 0.30~0.70 0.75~1.15 余 优质 0.02~0.06 17.0~21.0 50.0~55.0 ≤1.0 2.80~3.30 0.30~0.70 0.75~1.15 余 高纯 0.02~0.06 17.0~21.0 50.0~55.0 ≤1.0 2.80~3.30 0.30~0.70 0.75~1.15 余 B Mg Mn Si P S Cu Ca 类别 Nb 不大于 标准 4.75~5.50 0.006 0.01 0.35 0.35 0.015 0.015 0.30 0.01 优质 5.00~5.50 0.006 0.01 0.35 0.35 0.015 0.015 0.30 0.01 高纯 5.00~5.50 0.006 0.005 0.35 0.35 0.015 0.002 0.30 0.005 Bi Sn Pb Ag Se Te Tl N O 类别 不大于 标准 --- --- 0.0005 --- 0.0003 --- --- --- --- 优质 0.001 0.005 0.001 0.001 0.0003 --- --- 0.01 0.01 高纯 0.00003 0.005 0.001 0.001 0.0003 0.00005 0.0001 0.01 0.005 5、Inconel718热处理制度：合金具有不同的热处理制度，以控制晶粒度、控制δ相形貌、分布和数量，从而获得不同级别的力学性能。合金热处理制度分3类： (1)、(1010～1065)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。经此制度处理的材料晶粒粗化，晶界和晶内均无δ相，存在缺口敏感性，但对提高冲击性能和抵抗低温氢脆有利。 (2)、(950～980)℃±10℃，1h，油冷、空冷或水冷+720℃±5℃，8h，以50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。 经此制度处理的材料有δ相，有利于消除缺口敏感性，是最常用的热处理制度，也称为标准热处理制度。 (3)、720℃±5℃，8h,以50℃/h炉冷至620℃±5℃，8h，空冷。 经此制度处理后，材料中的δ相较少，能提高材料的强度和冲击性能。该制度也称为直接时效热处理制度。 6、Inconel718品种规格和供应状态：可以供应模锻件（盘、整体锻件）、饼、环、棒
（锻棒、轧棒、冷拉棒）、板、丝、带、管、不同形状和尺寸的紧固件、弹性元件等、交货状态由供需双方商定。丝材以商定的交货状态成盘状交货。 7、Inconel718熔炼和铸造工艺：合金的冶炼工艺分为3类：真空感应加电渣重熔；真空感应加真空电弧重熔；真空感应加电渣重熔加真空电弧重熔。可根据零件的使用要求，选择所需的冶炼工艺，满足应用要求。 8、Inconel718应用概况与特殊要求：制造航空和航天发动机中的各种静止件和转动件，如盘、环件、机匣、轴、叶片、紧固件、弹性元件、燃气导管、密封元件等和焊接结构件；制造核能工业应用的各种弹性元件和格架；制造石油和化工领域应用的零件及其他零件。 近年来，在对该合金研究不断深化和对该合金应用不断扩大的基础上，为提高质量和降低成本，发展了很多新工艺：真空电弧重熔是采用氦气冷却工艺，有效减轻铌偏析；采用喷射成型工艺，生产环件，降低生产成本和缩短生产周期；采用超塑成型工艺，扩大产品的生产范围。 二、Inconel718物理及化学性能： 1、Inconel718热性能： (1)、Inconel718熔化温度范围：1260～1320℃。 (2)、Inconel718热导率：见表2-1。 表2-1 θ/℃ 11 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 λ/（W/（m·℃）） 13.4 14.7 15.9 17.8 18.3 19.6 21.2 22.8 23.6 7.6 30.4 (3)、Inconel718比热容：见表2-2。 (4)、Inconel718线膨胀系数：见表2-3； 2、Inconel718密度：ρ=8.24g/cm3。 3、Inconel718电性能： 表2-2 θ/℃ 300 400 500 600 700 800 900 1000 c/（J/（kg·℃）） 481.4 493.9 514.8 539.0 573.4 615.4 657.2 707.4 表2-3 θ/℃ 20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700 20-800 20-900 20-1000 α/10-6℃11.8 13.0 13.5 14.1 14.4 14.8 15.4 17.0 18.4 18.7 -1 4、Inconel718磁性能：合金无磁性。 5、Inconel718化学性能：Inconel718抗氧化性能：在空气介质中试验100h后的氧化速率见表2-4。 表2-4 θ/℃ 600 700 800 900 1000
氧化速率/(g/(m2·h)) 0.0176 0.0277 0.0351 0.0961 0.1620 三、Inconel718的主要特性及应用领域： 1、主要特性： (1)、易加工性。 (2)、在700℃时具有高的抗拉强度、疲劳强度、抗蠕变强度和断裂强度。 (3)、在1000℃时具有高抗氧化性。 (4)、在低温下具有稳定的化学性能。 (5)、良好的焊接性能。 2、Inconel718应用领域：由于在700℃时具有高温强度和优秀的耐腐蚀性能、易加工性，可广泛应用于各种高要求的场合。 (1)、汽轮机。 (2)、液体燃料火箭。 (3)、低温工程。 (4)、酸性环境。 (5)、核工程。 四、Inconel718的品种规格与供应状态： 1、品种分类：上海商虎合金可生产各种规格的Inconel718无缝管、Inconel718钢板、Inconel718圆钢、Inconel718锻件、Inconel718法兰、Inconel718圆环、Inconel718焊管、Inconel718钢带、Inconel718丝材及配套焊材。 2、交货状态：无缝管：固溶+酸白，长度可定尺；板材：固溶、酸洗、切边；焊管：固溶酸白+RT%探伤，锻件：退火+车光；棒材以锻轧状态、表面磨光或车光；带材经冷轧、固溶软态、去氧化皮交货；丝材以固溶酸洗盘状或直条状、固溶直条细磨光状态交货。
加工和热处理
Inconel718合金在机械加工领域属难加工材料。 预热
工件在加热之前和加热过程中都必须进行表面清理，保持表面清洁。若加热环境含有硫、磷、铅或其他低熔点金属，Inconel718合金将变脆。杂质来源于做标记的油漆、粉笔、润滑油、水、燃料等。燃料的硫含量要低，如液化气和天然气的杂质含量要低于0.1%，城市煤气的硫含量要低于0.25g/m3，石油气的硫含量低于0.5%是理想的。
加热的电炉最好要具有较精确的控温能力，炉气必须为中性或弱碱性，应避免炉气成分在氧化性和还原性中波动。 热加工
Inconel718合金合适的热加工温度为1120-900℃，冷却方式可以是水淬或其他快速冷却方式，热加工后应及时退火以保证得到最佳的性能。热加工时材料应加热到加工温度
的上限，为了保证加工时的塑性，变形量达到20%时的终加工温度不应低于960℃。 冷加工
冷加工应在固溶处理后进行，Inconel718的加工硬化率大于奥氏体不锈钢，因此加工设备应作相应调整，并且在冷加工过程中应有中间退火过程。 热处理
不同的固溶处理和时效处理工艺会得到不同的材料性能。由于γ”相的扩散速率较低，所以通过长时间的时效处理能使Inconel718合金获得最佳的机械性能。 打磨
在Inconel718工件焊缝附近的氧化物要比不锈钢的更难以去除，需要用细砂带打磨，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。 机加工
Inconel718的机加工需在固溶处理后进行，要考虑到材料的加工硬化性，与奥氏体不锈钢不同的是， Inconel718适合采用低表面切削速度。 焊接
沉淀硬化型的Inconel718合金很适合于焊接，无焊后开裂倾向。适焊性、易加工性、高强度是这种材料的几大优点。
Inconel718适合于电弧焊、等离子焊等。在焊接前，材料表面要洁净、无油污、无粉笔记号等，焊缝周围25mm 范围内要打磨露出光亮的金属。
高温合金分为三类材料：760℃高温材料、1200℃高温材料和1500℃高温材料，抗拉强度800MPa。或者说是指在760--1500℃以上及一定应力条件下长期工作的高温金属材料，具有优异的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂韧性等综合性能，已成为军民用燃气涡轮发动机热端部件不可替代的关键材料。
按照现有的理论，760℃高温材料按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等。高温合金主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡、高压压气机盘和燃烧室等高温部件，还用于制造航天飞行器、发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等能源转换装置。
760℃高温材料变形高温合金
变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工，工作温度范围-253～1320℃，具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标，具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。按其热处理工艺可分为固溶强化型合金和时效强化型合金。GH后位数字表示分类号即1、固溶强化型铁基合金 2、时效硬化型铁基合金 3、固溶强化型镍基合金 4、钴基合金 GH后，二，三，四位数字表示顺序号。
1、固溶强化型合金
使用温度范围为900～1300℃，高抗氧化温度达1320℃。例如GH128合金，室温拉伸强度为850MPa、屈服强度为350MPa；1000℃拉伸强度为140MPa、延伸率为85%,1000℃、30MPa应力的持久寿命为200小时、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天发动机燃烧室、机匣等部件。
2、时效强化型合金
使用温度为-253～950℃，一般用于制作航空、航天发动机的涡与叶片等结构件。制作涡的合金工作温度为-253～700℃,要求具有良好的高低温强度和抗疲劳性能。例如：GH4169合金，在650℃的高屈服强度达1000MPa；制作叶片的合金温度可达950℃，例如：GH220合金，950℃的拉伸强度为490MPa，940℃、200MPa的持久寿命大于40小时。
变形高温合金主要为航天、航空、核能、石油民用工业提供结构锻件、饼材、环件、棒材、板材、管材、带材和丝材。
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合
国外同
材 料 特
号 类合金 点
Gэи43合金在800℃以下有满意的热强性和高的塑性，具有良好的抗氧H3030 5 化、热疲劳、冷冲压和焊接工艺性能。 Gэи43合金在700~750℃具有足够的高温强度，在900℃以下具有良好H4033 7 的抗氧化性，合金的冷热加工性能良好。 GH33A GH33B
GH37 7
在GH33合金的基础上进一步合金化，使合金具有良好的综合性能，晶粒均匀细小，屈服强度高，易于热加工成型，使用温度在750℃以下。
在GH33A的基础上添加微量元素，进一步提高合金的塑性和持久寿命，了合金的缺口敏感性。
合金在850℃以下使用具有高的热强性、良好的综合性能和组织稳定性。
эи61
合金在800℃以下有中等的热强性和良好热疲劳性能，1000℃以
GЭи60
下抗氧化性能良好，长期使用组织稳定，还具有良好的冷成型和焊接
H3039 2
性能。 固溶强化的抗氧化合金，在900℃以下具有高的塑性和中等热强
GЭи86
性，具有优良的抗氧化性能和良好的冲压、焊接工艺性能，长期使用
H3044 8
组织性能稳定。 GЭи92合金为高合金化的镍基难变形高温合金，在1000℃以下具有良H4049 9 好的抗氧化性能，950℃以下具有较高的高温强度 GNimoni合金成分简单，性能与GH33合金相当，组织细小，热加工温度H80A c80A 范围宽，热加工塑性好。
GH98
GH99 3
是一种高合金化、高热强性的弥散强化合金，使用温度高达
Эп99 1000℃，用于涡轮导向叶片，加力燃烧室材料。900℃以下有好的抗
氧化性能、冷热疲劳性能及焊接性能。。。 эп69
高合金化的镍基时效合金，有较高的热强性，900℃以下可以长期使用，高工作温度可达1000℃，合金的组织稳定，具有满意的冷热加工成型和焊接工艺性能。
GNimoni可制造航空发动机的高温涡轮叶片，对振动、燃气腐蚀、应力扭H105 c105 曲、弯曲等复杂应力的耐受能力好。 GH128 GH141
合金具有高的塑性，较高的持久蠕变强度以及良好的抗氧化性和冲压、焊接性能。其综合性能优越，可在950℃以下长期使用。
合金在650~900范围内，具有高的拉伸和持久蠕变强度和良好的
Rene41
抗氧化性能，
合金在980℃以下具有良好的强度，良好的抗腐蚀和抗氧化性
GIncone
能，而且也有较好的低温性能，成型性能也好，主要用作航空和工业
H145 lX-750
燃气轮机部件。 GH163
合金在800℃以下使用时具有较高的屈服强度和蠕变强度，良好的冷热疲劳性能，应变时效裂纹倾向性小。合金的塑性及冷热加工成
C263
型性能、焊接性能好，在540~870温度范围内有极好的强度。用于航空发动机及燃气轮机的燃烧筒、安装边及其他承力部件。
GHastel合金在650~1040温度范围内具有好的高温稳定性，好的韧性和H182 loyC4 耐蚀性，其基本耐蚀性能与NS334相同 Gэп19该合金具有较高的高温强度，优良的抗氧化性能和一定的可焊性H199 9 能，可在950℃下长期使用。 合金具有较高的强度和塑性，满意的成型性能和焊接性能，以及
Gэп20
良好的耐腐蚀抗氧化性能，合金在-253~850℃范围内组织性能稳定，
H202 2
是深冷和高温条件使用的多用途合金。 Gэп22H220 0 GH230
高合金化、高性能的镍基难变形合金
固溶强化的抗氧化合金，在1200℃以下具有高的热强性，具有优良的抗氧化性能和良好的冲压、焊接工艺性能，长期使用组织性能稳定。是我国使用温度高的合金之一。
GUdimet合金采用高Al高Ti沉淀强化的时效合金，具有高的屈服强度和H500 500 断裂强度，应用于直升机的发动机涡部分。 该合金是一种合金化程度较高的沉淀强化镍基合金，可在980℃
GUdimet
以下长期使用，在高温下具有良好的抗拉强度、较高的高温硬度和好
H520 520
的抗氧化性能。 GHastel合金性能水平与GH3044合金相当，适用于制作在900℃以下长H536 loyX 期使用的航空发动机燃烧室及其它高温部件。 GH586
为我国自行研制的难变形镍基高温合金，合金在-196℃~800℃范围内，具有高的屈服强度和持久蠕变强度和良好的抗氧化性能，现阶段国内综合性能好的涡材料。在1050℃以上对钠盐的耐蚀能力稍差。
固溶强化的耐热耐蚀合金，具有良好的抗高温腐蚀性能、抗氧化
GIncone
性能、冷热加工性能、低温机械性能、冷热疲劳性能。650℃下具有
H600 l600
较高的强度，成型性好，易于焊接。 GIncone合金具有良好的耐腐蚀和抗氧化性能，从低温到980℃具有良好H625 l625 的拉伸性能和疲劳性能，以及耐盐雾气氛下的应力腐蚀。
G
эп64
高铬合金，在高温条件下具有良好的耐蚀性能和综合力学性能。
H648 8
Gэи69>在550~800℃范围内具有高的持久强度和良好的综合性能，与H698 8 Waspaloy合金性能水平相当。 Gэп70新型镍基时效合金，该合金具有较高的高温强度，优良的抗氧化H708 8 性能和一定的可焊性能，可在900℃下长期使用。 GWaspal合金在540~815℃温度范围内具有良好的耐燃气腐蚀能力、较高H864 loy 的屈服强度和疲劳性能，工艺塑性良好，组织稳定。 Gэп74合金在750~950℃具有良好的高温性能，是目前变形高温合金中H742 2ид 合金化程度高的涡材料，在大推力航空发动机上广泛应用。
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