Inconel 718 - 鎳基高溫合金的特點是什么？ - 定義 Inconel 718 鎳基

高溫合金具有高強度特性和耐高溫性。它還顯示出明顯的耐腐蝕性和抗氧化性。 高溫合金 - 鉻鎳鐵合金 - 渦輪葉片高溫合金或高性能合金是在高溫下表現出色強度和表面穩定性的有色合金。它們可以在更高的熔點下安全運行(高達 85% 的熔點 (T m )，以開爾文度數表示0.85)是它們的關鍵特征。高溫合金通常高于 540 °C (1000 °F) 由于普通鋼和鈦合金在這些溫度下失去了強度，因此在這種溫度下，鋼也經常被腐蝕。高溫合金保持機械強度、抗熱蠕變變形、表面穩定性、耐腐蝕性或抗氧化性。一些鎳基高溫合金可以承受超過 1200°C 溫度取決于合金的成分。雖然晶界可以提供強度，但高溫合金通常以單晶形式鑄造，但它們可以降低抗蠕變性。上海隆基金屬集團有限公司_阿里巴巴旺鋪 牌名 鉻鎳鐵合金 STP 階段 不適用 密度 8200公斤/立方米 極限抗拉強度 1200兆帕 屈服強度 1030兆帕 楊氏彈性模量 200 帕 布氏硬度 330 BHN 熔點 1400℃ 導熱系數 6.5 W/mK 熱容量 460 焦/克·K 價格 元/公斤 它們更初是為飛機活塞發動機渦輪增壓器開發的。如今，更常見的應用是飛機渦輪部件，它必須在合理的時間內承受嚴重的氧化環境和高溫。今天，更常見的應用是飛機渦輪部件，它必須在合理的時間內承受嚴重的氧化環境和高溫。目前的應用包括： 核電廠鎳是高溫合金的基本要素，高溫合金是一組用于噴氣發動機的鎳、鐵鎳和鈷合金。這些金屬具有優異的抗熱蠕變變形能力，在遠高于其他航空航天結構材料的溫度下保持其剛度、強度、韌性和尺寸穩定性。 55% 21% 14% 目前，鎳基高溫合金占先進飛機發動機的重量 50% 以上。鎳基高溫合金包括固溶強化合金和及時硬化合金。時效硬化合金由奧氏體制成 (fcc) 基體組成，基體分散 Ni 3的相干沉淀(Al,Ti) 具有金屬間化合物 fcc 結構。鎳基超合金是以鎳為主要合金元素的合金。在前面討論的應用中，鎳基超合金優先作為葉片材料，而不是鈷或鐵基超合金。鎳基高溫合金在高溫下具有高強度、抗蠕變性和耐腐蝕性。渦輪葉片通常以定向凝固或單晶形式鑄造。渦輪級**排主要采用單晶葉片。 一般來說，Inconel是 Special Metals 奧氏體鎳鉻基高溫合金家族的注冊商標。Inconel 718是一種高強度、耐高溫的鎳基高溫合金。它還顯示出明顯的耐腐蝕性和抗氧化性。Inconel 固溶強化或沉淀硬化提高了高溫強度，這取決于合金。Inconel 718 由 55% 的鎳、21% 的鉻、6% 鐵由少量錳、碳和銅組成。 航空航天等高科技產業常用于高溫合金。該高溫合金結合耐腐蝕性和材料強度，在核工業中表現良好。一些核電站在反應堆芯、控制棒和類似部件中使用鎳基高溫合金。在核工業中，特別是使用低鈷高溫合金（因為鈷可能被激活 59）。核燃料部件的一些結構部件，如頂部和底部噴嘴，可以由鉻鎳鐵合金等超級合金制成。間隔網格通常由低吸收熱中子截面的耐腐蝕材料制成，通常是鋯合金(~ 0.18 × 10 –24厘米2）。**個和更后一個間隔網格也可以由低鈷鉻鎳鐵合金制成，非常適合在極端的壓力和熱環境中使用。 蠕變，又稱冷流，是在恒定載荷或應力下隨時間增加的**變形。屈服極限是由于長時間暴露在較大的外部機械應力下，在長時間加熱的材料中更為嚴重。變形率是材料特性、暴露時間、暴露溫度和施加的結構載荷的函數。如果我們在高溫下使用材料，蠕變是一個非常重要的現象。蠕變在電力工業中非常重要，在噴氣發動機的設計中更重要。破裂時間是許多使用壽命相對較短的蠕變(如軍用飛機中渦輪葉片)的主要設計考慮因素。當然，蠕變試驗必須進行到失效點才能確定；這些被稱為蠕變斷裂試驗。 材料的抗蠕變性受擴散率、沉淀物和晶粒尺寸等諸多因素的影響。一般來說，預防金屬蠕變的一般方法有三種。一種方法是使用熔點較高的金屬，第二種方法是使用晶粒尺寸較大的材料，第三種方法是使用合金化。體心立方 (BCC) 高溫下金屬抗蠕變性差。因此，基于 Co、Ni 和 Fe 超合金(通常是面心立方奧氏體合金)可以設計成高抗蠕變性，因此已成為高溫環境中的理想材料。 核工業中更嚴重的冶金問題之一是應力腐蝕開裂(SCC)。應力腐蝕開裂是拉應力與腐蝕環境共同作用的結果，兩者都是必要的。SCC在拉應力的作用下，晶間腐蝕發生在晶界。與高合金鋼相比，低合金鋼不易受到影響，但在含氯離子的水中容易發生 SCC。但鎳基合金不受氯離子或氫氧根離子的影響。鎳基合金耐應力腐蝕開裂的一個例子是鉻鎳鐵合金。 材料屬性是密集屬性，這意味著它們與質量無關，可能隨時因地而異。材料科學的基礎涉及研究材料的結構，并將其與其特性（機械、電氣等）聯系起來。材料科學家一旦了解了這種結構-性能相關性，就可以繼續研究給定應用中材料的相對性能。材料結構及其性質的主要決定因素是化學元素的組成和更終形式的加工。 由于其理想的機械特性組合，材料通常用于各種應用。工程師必須考慮結構應用中的材料特性。 在材料力學中，材料的強度是承受外部載荷而不失效或塑性變形的能力。材料的強度基本上考慮了施加在材料上的外部載荷與材料尺寸的變形或變化之間的關系。材料的強度是承受施加載荷而不失效或塑性變形的能力。 高溫合金的極限抗拉強度——Inconel 718 這取決于熱處理過程，但大約是 1200 MPa。 極限抗拉強度是工程應力-應變曲線上的更大值。這對應于更大應力，可以由張力結構支撐。極限抗拉強度通常稱為抗拉強度施加并保持這種應力會導致斷裂。一般來說，該值明顯高于屈服應力于某些類型金屬的屈服強度） 50% 到 60%）。當韌性材料達到極限強度時，會在橫截面積局部減小的地方收縮。應力-應變曲線不包含高于極限強度的應力。在達到極限強度后，應力通常會減小，即使變形可以繼續增加。這是密集的財產；因此，它的價值不取決于樣品的大小。然而，它取決于其他因素，如制備標本、測試環境和材料溫度。鋁的極限抗拉強度 50 MPa 高達超高強度鋼 3000 MPa 不等。 高溫合金的屈服強度——Inconel 718 這取決于熱處理過程，但大約是 1030 MPa。 屈服點是指應力-應變曲線上的彈性行為極限和塑性行為開始的點。屈服強度或屈服應力是定義為材料開始塑性變形的應力的材料特性，而屈服點是非線性(彈性) 塑性)變形開始的點。在屈服點之前，材料會彈性變形，并在移除應力時恢復其原始形狀。一旦超過屈服點，部分變形將是**性和不可逆轉的。一些鋼和其他材料表現出一種叫做屈服點的行為。從低強度鋁屈服強度 35 MPa 超高強度鋼大于 1400 MPa 不等。 楊氏彈性模量高溫合金 - Inconel 718 為 200 GPa。 在單軸變形的線性彈性狀態下，通常通過拉伸試驗來評估楊氏彈性模量。當達到極限應力時，物體將能夠在移除負載時恢復其尺寸。應力導致晶體中的原子從其平衡位置移動。所有原子的位移量相同，但仍保持相對幾何形狀。當應力消除時，所有原子都回到原來的位置，不會**變形。根據胡克定律，應力與應變成正比（在彈性區域），斜率為楊氏模量. 除應變外，楊氏模量等于縱向應力。 布氏硬度高溫合金 – Inconel 718 這取決于熱處理過程，但大約是 330 MPa。 在材料科學中，硬度是承受表面壓痕(局部塑性變形)和劃痕的能力。硬度可能是定義更不明確的材料特性，因為它可能表示抗劃傷、耐磨、耐壓痕甚至局部塑性變形。從工程的角度來看，硬度很重要，因為摩擦或蒸汽、油和水的耐磨性通常會隨著硬度的增加而增加。 布氏硬度試驗是壓痕硬度試驗之一，已開發用于硬度試驗。在布氏試驗中，在特定載荷下，將硬球壓頭壓入待測金屬表面。使用直徑為典型測試 10 毫米（0.39 英寸）的 硬化鋼球作為壓頭，力為 3,000 千克力（29.42 千牛；6,614 磅）。負載在指定時間(10 到 30 秒間)保持恒定。對于較軟的材料，使用較小的力；對于較硬的材料，用碳化鎢球代替鋼球。 該測試提供了用布氏硬度值量化材料硬度的數值結果- HB表示。更常用的測試標準是布氏硬度值（ASTM E10-14[2]和 ISO 6506–1:2005）指定為 HBW（H 來自硬度，B 布氏硬度，W 鎢(鎢)碳化物來自壓頭材料。在以前的標準中，HB 或 HBS 用于代替鋼壓頭進行測量。 布氏硬度值(HB) 是負載除以壓痕的表面積。用疊加刻度的顯微鏡測量印模的直徑。以下公式計算布氏硬度值： 常用的測試方法有很多種(如布氏、努氏、維氏和洛氏)。不同測試方法的硬度值與可用表格相關聯，其中相關性適用。高硬度值代表硬金屬度值代表硬金屬。 材料的熱性能 指材料對其 溫度變化溫度變化和響應。當固體以熱的形式吸收能量時，其溫度和尺寸就會升高。但是不同的材料對加熱有不同的反應。 熱容量、熱膨脹和熱導率是固體實際使用中的關鍵屬性。 高溫合金熔點——Inconel 718 鋼的熔點約為 1400°C。 通常， 熔化 是 從固相到液相的物質相變。物質的 熔點 發生這種相變的溫度。熔點 還定義了固體和液體平衡的條件。 高溫合金 - Inconel 718 的熱導率為 6.5 W/(mK)。 固體材料的傳熱特性被稱為 熱導率k（或 λ）單位為屬性測量 W/mK。它測量物質通過 傳遞通過材料傳遞熱量的能力。請注意， 傅立葉定律 適用于所有物質，無論其狀態如何(固體、液體或氣體)，也適用于液體和氣體。(本文轉載)