INCONEL 718 是一种镍基沉淀强化高温合金,其成分组成为镍 50%-55%、铬 17%-21%、铁 17%-21%、铌 4.75%-5.5%、钼 2.8%-3.3%、钛 0.65%-1.15%,杂质总含量≤0.5%。与 GH4169 同属一类合金,因生产标准不同而略有差异,其最突出的特点是在广泛的温度范围内能够保持优异的性能,是工业领域应用最广泛的高温合金之一。
宽温域性能稳定是 INCONEL 718 的显著优势。从 - 270℃到 650℃,其力学性能变化平缓,室温抗拉强度达 1240MPa,650℃时仍能保持 1030MPa,在 - 270℃的低温下抗拉强度更是升至 1510MPa,能够满足多种环境下的使用需求。某航空航天飞行器的推进系统部件,既要经历 - 200℃的低温储存,又要承受 600℃的工作高温,采用该合金后运行可靠,未出现任何性能衰减现象。
γ'' 相和 γ' 相的复合强化使 INCONEL 718 具备高疲劳强度,在 10⁷次循环下的疲劳强度达 480MPa,某风力发电机主轴在交变载荷下运行 10 年,无任何疲劳损伤。其抗腐蚀性能也十分优异,在海水环境中的年腐蚀速率仅为 0.01mm,某海洋平台的高温换热器使用 5 年,未出现明显点蚀现象。
加工性能良好,适合制造复杂形状的零件。热锻温度控制在 1000-1050℃,可生产最大重量达 5 吨的大型锻件,某核电站压力容器法兰经锻造后,尺寸精度控制在 ±1mm,满足密封要求。焊接性能优异,采用氩弧焊焊接的接头强度可达母材的 90%,某化工管道焊接后在 600℃高压环境下无泄漏现象。
制备采用真空熔炼 + 电渣重熔工艺,确保成分均匀。热加工后经 980℃固溶处理,再进行双级时效(720℃/8 小时 + 620℃/8 小时),使 γ'' 相均匀分布。此外,粉末冶金工艺可生产近净形零件,将材料利用率从锻造的 30% 提升至 80%,大大降低了生产成本。
INCONEL 718 的应用领域极为广泛,包括航空航天结构件、核电站压力容器、风力发电机主轴、海洋平台换热器以及油气钻井设备等,被誉为工业界的 “万能高温合金”。