INCONEL 718 是一种沉淀强化型镍基高温合金,成分与 GH4169 相似但略有差异:镍 50%-55%,铬 17%-21%,铌 4.75%-5.5%,钼 2.8%-3.3%,钛 0.65%-1.15%,铝 0.2%-0.8%,铁 1%-5%。其突出特点是综合性能优异,在 650℃以下具有良好的强度、韧性和加工性能,是工业领域应用最广泛的高温合金之一。
铌和钼的协同作用是 INCONEL 718 性能的核心。铌形成的 γ'' 相是主要强化相,使合金在 650℃时仍有较高的强度,钼则提升了合金的耐蚀性和高温稳定性。与同类合金相比,其焊接性能尤为出色,焊接热影响区强度损失率≤10%,焊后无需完全热处理即可使用,这一特性使其在大型结构件制造中具有显著优势。某发电厂的燃气轮机燃烧室采用 INCONEL 718 焊接而成,焊缝在 600℃高温下运行 5 年无裂纹,燃烧室效率保持稳定。
力学性能均衡,INCONEL 718 的室温抗拉强度 960-1200MPa,屈服强度 720-900MPa,延伸率 15%-30%,能满足不同工况的承载需求。在 650℃时,其抗拉强度仍保持在 800MPa 以上,足以承受燃气轮机的高温工作载荷。某化工企业的反应釜搅拌轴采用该合金后,在 300℃高压环境中连续运行 10000 小时,轴径磨损量仅 0.02mm,确保搅拌效率稳定。
加工性能是 INCONEL 718 的另一大优势,它能通过锻造、轧制、铸造等多种工艺制成不同形态的产品,从 0.1mm 的薄片到 500mm 的厚壁件均可生产。其切削性能良好,适合制作高精度零件,某航空发动机的机匣采用该合金加工而成,尺寸公差控制在 ±0.01mm,满足与叶片的精密配合要求。
制备工艺上,INCONEL 718 通常采用电弧炉加电渣重熔的双联工艺,成本相对较低,适合大规模生产。锻造温度范围宽,便于大型构件成型,时效处理工艺成熟,能稳定控制强化相析出,确保批量产品性能一致性,某风电设备制造商采用该合金生产的主轴,批量性能波动≤3%,大幅降低了装配调试难度。
应用领域涵盖航空航天、能源、化工等多个行业,在航空发动机的低压涡轮轴、燃气轮机的叶片、石油化工的高压加氢反应器等设备中均有广泛应用,同时也是风电设备、医疗器械等领域的重要材料,其 “性能均衡、工艺成熟” 的特点使其成为工业领域的 “万能合金”。