Inconel 718 (UNS N07718) – Nedbørsherdende nikkel-kromlegering for høyfasthetsapplikasjoner

Kort beskrivelse:

Inconel 718 (UNS N07718 /W.Nr.. 2.4668 / GH4169) er en utfellingsherdbar nikkel-krom-jernlegering med eksepsjonell høytemperaturstyrke og korrosjonsbestandighet. Womic Steel leverer Inconel 718 i flere produktformer, inkludert sømløse rør, sveisede rør, stålstang, stålplate, stålspiral, bånd, flenser, beslag, smiing, tråd, festemidler og ventiler for luftfart, gassturbin, marine, kjernekraft og olje- og gassapplikasjoner.


Produktdetaljer

Produktetiketter

Produktoversikt

Inconel 718 er den mest brukte nikkelbaserte superlegeringen i verden, ofte beskrevet som "arbeidshesten" blant høytemperaturlegeringer. Legeringen ble utviklet av International Nickel Company på 1950-tallet, og oppnår sin eksepsjonelle styrke gjennom utfelling av γ″ (Ni₃Nb) og γ′ (Ni₃(Al,Ti))-faser under kontrollert dobbel aldringsvarmebehandling. Med strekkfastheter på 1 275–1 380 MPa, tilbyr Inconel 718 et av de høyeste styrke-til-vekt-forholdene blant nikkellegeringer, samtidig som den opprettholder utmerket fabrikasjons- og sveiseevne.

Viktige egenskaper inkluderer:

  • Eksepsjonell styrke ved høy temperaturopptil 700 °C (1300 °F)
  • Nedbørsherdinggjennom dannelse av γ″- og γ′-faser under aldring
  • Utmerket motstand mot krypbruddved 650–700 °C
  • God oksidasjons- og korrosjonsbestandigheti ulike miljøer
  • Enestående utmattingsmotstandog bruddstyrke
  • Utmerket sveiseevne– en av de mest sveisbare nikkelbaserte superlegeringene
  • Bred temperaturkapasitetfra kryogen (-253 °C) til 700 °C

Kjemisk sammensetning

Element Innhold (%) Rolle
Nikkel (Ni) 50,0–55,0 Basiselement, gir austenittisk stabilitet og SCC-motstand
Krom (Cr) 17,0–21,0 Oksidasjonsmotstand, danner beskyttende Cr₂O₃-belegg
Jern (Fe) Balansere Kostnadseffektivt basiselement, deltar i forsterkning av faststoffløsning
Niob + Tantal (Nb + Ta) 4,75–5,50 Primær γ″-forsterkende fase (Ni₃Nb), viktig differensieringsfaktor
Molybden (Mo) 2,80–3,30 Fast løsningsforsterkning, krypemotstand
Titan (Ti) 0,65–1,15 γ′-fasedannelse (Ni₃Al,Ti), sekundær forsterkning
Aluminium (Al) 0,20–0,80 γ′-fasedannelse, oksidasjonsmotstand
Kobolt (Co) ≤ 1,00 Restelement bidrar til styrking av fast løsning
Karbon (C) ≤ 0,08 Karbiddanner, styrking av korngrenser
Mangan (Mn) ≤ 0,35 Deoksidasjonsmiddel
Silisium (Si) ≤ 0,35 Deoksidasjonsmiddel
Fosfor (P) ≤ 0,015 Urenhet, strengt kontrollert
Svovel (S) ≤ 0,015 Urenhet, strengt kontrollert
Bor (B) ≤ 0,006 Styrking av korngrenser, forbedrer krypemotstanden
Kobber (Cu) ≤ 0,30 Restelement

Mekaniske egenskaper

Romtemperaturegenskaper (aldret tilstand)

Eiendom ASTM-krav Typisk oppnådd
Strekkfasthet ≥ 1240 MPa (180 ksi) 1 275–1 380 MPa
Flytegrense (0,2 % forskyvning) ≥ 1034 MPa (150 ksi) 1030–1170 MPa
Forlengelse ≥ 12 % 12–25 %
Hardhet 36–44 timer i timen
Tetthet 8,19 g/cm³  
Smelteområde 1260–1340 °C  
Elastisitetsmodul 200 GPa ved 20 °C  
Termisk konduktivitet 11,4 W/m·K ved 20 °C  
Magnetisk permeabilitet Ikke-magnetisk  

Høytemperatur mekaniske egenskaper

Temperatur °C Strekkfasthet (MPa) Flytegrense (MPa)
20 1 275–1 380 1030–1170
540 1150 960
650 1030–1100 850–860
700 700

Krypbruddstyrke

Temperatur Spenning (MPa) Bruddlevetid
650°C 690 > 100 timer
700°C 620 > 100 timer
650°C 586 > 1000 timer

Viktige fordeler med Inconel 718

Nedbørsherdingsmekanisme– Inconel 718 får sin styrke fra utfelling av γ″ (Ni₃Nb) og γ′ (Ni₃(Al,Ti)) faser under aldringsvarmebehandling. γ″-fasen er den primære forsterkningsmekanismen, med en volumfraksjon på omtrent 12–20 %. I motsetning til mange andre utfellingsherdende legeringer har Inconel 718 en langsommere aldringsrespons, noe som gir et bredt prosesseringsvindu og utmerket sveisbarhet.

Eksepsjonell styrke ved høy temperatur– Inconel 718 opprettholder høy strekkfasthet, utmattingsfasthet og krypbruddstyrke opptil 700 °C (1300 °F). Ved 650 °C overgår flytegrensen den for alle andre smidde superlegeringer. Legeringen viser utmerket krypemotstand i området 650–700 °C, noe som gjør den til det foretrukne materialet for langvarig bruk ved høye temperaturer.

Utmerket sveiseevne– Inconel 718 er ansett som den mest sveisbare nikkelbaserte superlegeringen. I motsetning til mange utskillingsherdende legeringer som er utsatt for tøyningsaldring, kan Inconel 718 sveises både under glødede og aldrede forhold uten betydelig risiko. Legeringen viser utmerket motstand mot sveiseindusert sprekker og kan sveises ved hjelp av TIG-, MIG-, elektronstråle- og lasersveiseprosesser. Sveisede skjøter oppnår vanligvis nær grunnmetallstyrke med enkel aldringsbehandling etter sveising.

Bred temperaturkapasitet– Legeringen opprettholder stabile egenskaper fra kryogene temperaturer (-253 °C) opptil 700 °C. Ved kryogene temperaturer øker styrke og seighet uten overgang fra duktilt til sprøt, noe som gjør den egnet for systemer med flytende hydrogen og flytende oksygen. Dette brede driftsområdet er sjeldent blant superlegeringer.

God korrosjonsbestandighet– Med et krominnhold på 17–21 % gir Inconel 718 utmerket motstand mot oksidasjon, gropkorrosjon og spenningskorrosjon i ulike miljøer. Legeringen fungerer godt i sjøvann, saltspray, sure medier og oksiderende atmosfærer med høy temperatur. Det lave koboltinnholdet (≤1,0 %) gjør den egnet for kjernefysiske applikasjoner der strålingsaktivering er en bekymring.

Utmerket fabrikasjonsevne– Inconel 718 kan varmbearbeides ved 900–1150 °C og kaldbearbeides ved bruk av standardteknikker. Kaldbearbeiding øker styrken betydelig samtidig som tilstrekkelig duktilitet opprettholdes. Legeringen kan maskinbearbeides med karbid- eller keramisk verktøy med passende parametere.

Inconel 718 vs. Inconel 625: Sammenligning

Eiendom Inconel 718 Inconel 625
Styrkingsmekanisme Nedbørsherding (γ″ + γ′). Krever varmebehandling Fast løsningsforsterkning (ingen varmebehandling nødvendig)
Strekkfasthet ≥ 1240 MPa (180 ksi) ~690 MPa (100 ksi)
Temperaturkapasitet -253 °C til 700 °C Kryogenisk til 982 °C (1800 °F)
Jerninnhold ~15–20 % ≤5 %
Niobiuminnhold 4,75–5,50 % (kritisk for γ″) 3,15–4,15 %
Molybdeninnhold 2,80–3,30 % 8–10 % (motstand mot punktering)
Viktig differensierende faktor Høyeste styrke, sveisebarhet, utmattingsmotstand Utmerket korrosjonsbestandighet i sjøvann og syrer
Foretrukket for Turbinskiver for romfart, jetmotorer, rakettmotorer, HPHT-olje og -gass, festemidler Marine miljøer, sjøvannsrør, kjemisk prosessering, FGD

Når du bør velge Inconel 718:Bruksområder som krever maksimal høytemperaturstyrke, krypemotstand og utmattingsytelse opptil 700 °C der korrosjonsmotstand er sekundær. Typisk: turbinkomponenter, rakettmotorer, høytrykks- og høytrykksolje og -gass.

Når du bør velge Inconel 625:Bruksområder som krever utmerket korrosjonsbestandighet i sjøvann, syrer og miljøer med høyt kloridinnhold der moderat styrke er akseptabel. Typisk: marine rør, kjemisk prosessering, FGD-systemer.

Varmebehandling av Inconel 718

Inconel 718 krever en spesifikk varmebehandlingssekvens for å oppnå optimale mekaniske egenskaper:

Standard varmebehandling:

1. Løsningsgløding:927–1010 °C (1700–1850 °F) i 1 time, rask avkjøling (vann- eller oljekjøling)

  • Formål: Løse opp alle utfellinger, oppnå enfase austenitt

2. Første stadium av aldring:718 °C (1325 °F) i 8 timer, ovnsavkjøling til 620 °C

3. Andre stadium av aldring:620 °C (1150 °F) i 8–10 timer, total aldringstid 18 timer, luftkjølt

  • Formål: Utfelle γ″ og γ′ for maksimal styrke og krypemotstand

Alternativ varmebehandling (for forbedret stressavslapning):

  • Løsningsgløding:1038–1066 °C (1900–1950 °F), rask avkjøling
  • Første stadium av aldring:760 °C (1400 °F) i 10 timer, ovnsavkjøl til 650 °C
  • Andre stadium av aldring:650 °C (1200 °F) i 20 timer, luftkjølt

Viktige hensyn:

  • γ″-fasen (Ni₃Nb) er den primære forsterkende fasen og er metastabil. Over 650 °C omdannes den til en stabil δ-fase (Ni₃Nb, ortorombisk), noe som forårsaker reduksjon i styrke.
  • Langvarig eksponering ved 600–800 °C kan utfelle δ-fasen ved korngrensene, noe som reduserer seigheten
  • Avkjølingshastigheten etter løsningsglødning må være rask for å undertrykke skadelig utfelling

Tilgjengelige produktformer fra Womic Steel

Sømløs rør og sømløs rør

  • Utvendig diameter:6 mm – 350 mm (1/4" – 14")
  • Veggtykkelse:1 mm–40 mm (skjema 5S til XXS)
  • Lengde:Opptil 12 meter
  • Standarder:ASTM B983, AMS 5589, AMS 5590
  • Bruksområder:Varmevekslerrør, høytrykksvæskesystemer, rør for luftfart, instrumenteringslinjer
  • Nøkkelord:Inconel 718 sømløs rør, UNS N07718 rør, 2.4668 sømløs rør, GH4169 rør, høyfast nikkelrør

Sveiset rør

  • Utvendig diameter:50 mm–1200 mm (2"–48")
  • Veggtykkelse:1,0 mm – 30 mm
  • Standarder:ASTM B904, ASTM B906
  • Bruksområder:Prosessrør med stor diameter, varmevekslerskall, strukturelle applikasjoner
  • Nøkkelord:Inconel 718 sveiset rør, legert 718 ERW-rør, nikkelrør med stor diameter

Stålstang (rund, firkantet, flat, sekskantet)

  • Diameter:5 mm – 600 mm
  • Flate:Varmvalset, blankt (kaldtrukket), slipt, dreid, skrelt
  • Standarder:ASTM B637, AMS 5662 (løsningsglødet), AMS 5663 (aldret), AMS 5664
  • Bruksområder:Turbinskiver, aksler, ventilstammer, festemidler, bolter, stendere, maskineringsmateriale, fjærer
  • Nøkkelord:Inconel 718 rundstang, UNS N07718 stang, GH4169 stang, nikkellegeringsstang, høyfast superlegeringsstang

Stålplate og -plate

  • Tykkelse:0,5 mm – 150 mm
  • Bredde:Opptil 2500 mm
  • Standarder:ASTM B670, AMS 5596, AMS 5597
  • Bruksområder:Trykkbeholderskall, strukturelle komponenter, flensemner, rakettmotorkomponenter
  • Nøkkelord:Inconel 718-plate, legeringsplate 718, GH4169-plate, høytemperaturlegeringsplate

Stålspole og -stripe

  • Tykkelse:0,5 mm – 6,0 mm
  • Bredde:10 mm – 1500 mm
  • Standarder:ASTM B670, AMS 5596
  • Bruksområder:Formede komponenter, belger, ekspansjonsfuger, stansing, tynnveggede rør
  • Nøkkelord:Inconel 718-spole, nikkellegeringsstrimmel, GH4169-spole

Flenser og rørdeler

  • Typer:Sveisehals, slip-on, blind, muffesveis, gjenget, overlappskjøt
  • Størrelser:1/2" – 48" (DN15 – DN1200)
  • Trykkvurdering:Klasse 150 – Klasse 2500
  • Standarder:ASTM B637, ASME B16.5, ASME B16.47
  • Nøkkelord:Inconel 718 flenser, sveisehalsflens i legering 718, N07718 beslag

Smivarer

  • Typer:Ringer, skiver, aksler, ventilhus, turbinkomponenter, tilpassede geometrier
  • Vekt:Opptil 5000 kg per stykk
  • Standarder:ASTM B637, AMS 5662, AMS 5663, AMS 5664
  • Bruksområder:Turbinskiver, kompressorskiver, motorhus, rakettmotorkomponenter
  • Nøkkelord:Inconel 718 smiing, GH4169 smidd ring, turbinskive smiing

Inconel 718-ventiler

  • Typer:Kuleventiler, Sluseventiler, Kuleventiler, Tilbakeslagsventiler
  • Størrelser:1/2" – 24" (DN15 – DN600)
  • Trykkvurdering:Klasse 150 – Klasse 2500
  • Temperaturområde:-253 °C til +700 °C
  • Designstandarder:API 608, API 6D, ASME B16.34
  • Sitteplasser:Stellitt hardbelagt, RPTFE, PEEK
  • Aktivering:Manuell, pneumatisk, elektrisk
  • Bruksområder:HPHT-olje og -gass, prosessisolering med høy temperatur, turbinkontrollsystemer, kjernekrafttjenester
  • Nøkkelord:Inconel 718 kuleventil, sluseventil i legering 718, nikkelventil med høy temperatur

Ledninger og festemidler

  • Tråddiameter:0,5 mm – 12 mm
  • Festemidler:Bolter, muttere, stendere, skruer, skiver, fjærer
  • Standarder:ASTM B637, AMS 5662, AMS 5663, AMS 5832
  • Nøkkelord:Inconel 718-tråd, GH4169-festemidler, bolter i nikkellegering, høytemperaturfjærer

Anvendelser av Inconel 718

Luftfart– Inconel 718 er industristandarden for jetmotorkomponenter, inkludert høytrykkskompressorskiver, turbinskiver, turbinaksler, kompressorblader, forbrenningskamre, etterbrennerkomponenter og motorhus. Legeringen brukes også til rakettmotorkomponenter, skyvekamre, turbopumper og romfartøystrukturer. Det er den mest brukte superlegeringen innen luftfart.

Energi og kraftproduksjon– Legeringen er mye brukt i gassturbinkomponenter, inkludert turbinskiver, blader, overgangskanaler og festemidler for både landbaserte og marine gassturbiner. Krypemotstanden ved 650–700 °C gjør den egnet for langvarig bruk i kraftproduksjonsutstyr.

Atomindustrien– Inconel 718 brukes i reaktortrykkbeholdere, rør for dampgeneratorer, drivmekanismer for kontrollstaver og innvendige deler i kjernen. Det lave koboltinnholdet (≤1,0 %) minimerer radioaktiv aktivering, noe som gjør det egnet for kjernefysiske applikasjoner.

Olje og gass– Legeringen er spesifisert for brønnhodeutstyr med høyt trykk og høy temperatur (HPHT), rørformede komponenter nedihulls, rørhengere, ventiler, pumper og undervannsutstyr i sure driftsmiljøer. Inconel 718 motstår sulfidspenningssprekker og hydrogenindusert sprekker i H₂S-holdige miljøer.

Høytemperaturfestemidler– Inconel 718 er standardmaterialet for høytemperaturfestemidler, inkludert turbinbolter, stendere, muttere og skruer som opererer ved temperaturer opptil 700 °C. Motstanden mot spenningsavlastning sikrer langvarig skjøtintegritet.

Kryogene applikasjoner– Legeringen opprettholder eksepsjonell seighet ved kryogene temperaturer ned til -253 °C, noe som gjør den egnet for lagringstanker og -systemer for flytende hydrogen og flytende oksygen.

Standarder og spesifikasjoner

Produktskjema ASTM-standard ASME-standard AMS-standard
Sømløs rør/rør ASTM B983 AMS 5589, AMS 5590
Stang/stang ASTM B637 ASME SB-637 AMS 5662, AMS 5663, AMS 5664
Plate/Ark/Stripe ASTM B670 AMS 5596, AMS 5597
Smivarer ASTM B637 ASME SB-637 AMS 5662, AMS 5663, AMS 5664
Metalltråd ASTM B637 AMS 5832, AMS 5962
UNS-betegnelse N07718
Arbeidsstoffnummer 2,4668
DIN-betegnelse NiCr19Fe19NbMo
Kinesisk ekvivalent GH4169 / GH169

Ofte stilte spørsmål

Spørsmål: Hva er forskjellen mellom Inconel 718 og Inconel 625?

A: Inconel 718 utmerker seg i høytemperaturstyrke (opptil 700 °C) gjennom utfellingsherding (γ″- og γ′-faser), mens Inconel 625 utmerker seg i korrosjonsbestandighet (sjøvann, syrer) gjennom forsterkning i fast løsning. Velg 718 for styrkekritiske applikasjoner; velg 625 for korrosjonskritiske miljøer. Tettheten til 718 er 8,19 g/cm³, tettheten til 625 er 8,44 g/cm³.

Spørsmål: Hva er den maksimale driftstemperaturen for Inconel 718?

A: Inconel 718 er klassifisert for langvarig bruk opptil 700 °C (1300 °F). Kortvarige utsvingninger opptil 980 °C (1800 °F) er mulige for oksidasjonsmotstand, men styrken avtar betydelig over 700 °C.

Spørsmål: Er Inconel 718 lett sveisbar?

A: Ja. Inconel 718 er ansett som den mest sveisbare nikkelbaserte superlegeringen. Den viser utmerket motstand mot tøynings- og aldringssprekker og kan sveises under både glødede og aldrede forhold ved bruk av TIG-, MIG-, elektronstråle- og lasersveisingsmetoder. Den anses som egnet for sveising uten problemer med sprekker etter sveising.

Spørsmål: Hva er de kinesiske ekvivalentene til Inconel 718?

A: De kinesiske ekvivalentene er GH4169 og GH169 (GB/T 14992). Disse kvalitetene er i samsvar med kinesiske nasjonale standarder for høytemperaturlegeringer.

Q: Hvilke produktformer er tilgjengelige for Inconel 718?

A: Womic Steel leverer Inconel 718 i sømløse rør, sveisede rør, stålstenger, stålplater, stålspiraler, bånd, flenser, beslag, smiing, tråd, fjærer, festemidler og ventiler. Fullstendige produktspesifikasjoner og størrelsesområder er oppført i produkttilgjengelighetsdelen.

Spørsmål: Krever Inconel 718 varmebehandling?

A: Ja. Inconel 718 oppnår sin eksepsjonelle styrke gjennom utfellingsherdingsvarmebehandling. Standardprosessen er løsningsgløding (927–1010 °C) etterfulgt av dobbel aldring (718 °C i 8 timer, ovnskjøling til 620 °C, holding i 8–10 timer).

Spørsmål: Er Inconel 718 magnetisk?

A: Nei. Inconel 718 er ikke-magnetisk under alle forhold, noe som gjør den egnet for bruksområder der magnetisk interferens må unngås.

Spørsmål: Hva er utmattingsegenskapene til Inconel 718?

A: Inconel 718 viser enestående utmattingsmotstand ved høye temperaturer. Grensen for høysyklusutmatting (HCF) ved 650 °C overstiger 400 MPa, noe som gjør den egnet for applikasjoner som er utsatt for syklisk belastning og termisk utmatting.

Kontakt Womic Steel

Nettsted: www.womicsteel.com

E-post: sales@womicsteel.com

Tlf. / WhatsApp / WeChat:

Viktor: +86 15575100681

Jack: +86 18390957568

Womic Steel – Din pålitelige partner for Inconel 718 (UNS N07718, GH4169) sømløse rør, sveisede rør, stålstenger, stålplater, stålspiraler, flenser, beslag, smiing, ventiler, festemidler og fjærer for luftfart, gassturbiner, kjernekraft og HPHT olje- og gassapplikasjoner over hele verden. Full sporbarhet, klassifiseringsselskapsertifisering (CCS, ABS, BV, DNV, LR) og EN 10204 Type 3.1/3.2-dokumentasjon tilgjengelig.