INCONEL 718(因科镍 718)是镍基合金中 “宽温域 + 多场景适配” 的全能牌号,成分设计兼顾 - 253℃至 650℃的极端温度需求:镍 50%-55% 为基体核心,保障宽温域组织稳定;铬 17%-21% 提供耐蚀性与中低温强度;铌 5%-7% 主导高温 γ'' 相强化;钼 2.8%-3.3% 优化低温韧性与抗蠕变;钛 0.65%-1.15% 与铝 0.2%-0.8% 协同析出 γ' 相(Ni₃AlTi),补充强化;杂质总含量≤0.5%,其中碳≤0.08%、硅≤0.35%、锰≤0.35%,确保纯净度与性能稳定性。
其核心性能覆盖宽温域:室温抗拉强度≥1300MPa,-253℃低温下抗拉强度≥1500MPa,650℃时抗拉强度≥1000MPa,冲击韧性(-253℃)≥20J/cm²,650℃、620MPa 应力下持久寿命超 200 小时,是航空航天、核能、海洋工程等多领域的核心材料,适配火箭发动机燃烧室、核反应堆压力容器、LNG 船低温管道等场景。
γ''-γ' 双相协同强化与宽温域组织稳定机制是 INCONEL 718 的核心优势。在中高温(400-650℃)区间,γ'' 相(纳米级 Ni₃Nb)主导强化,提供优异抗蠕变性能;在低温(-253℃)区间,基体中的钼元素抑制位错运动,避免低温脆性,冲击韧性保持较高水平。同时,铬元素形成致密 Cr₂O₃氧化膜,在海洋盐雾、工业废气等腐蚀环境中耐蚀性优异,3.5% NaCl 盐雾测试 1000 小时无点蚀,在 5% 盐酸溶液中腐蚀速率≤0.06mm / 年,适配复杂工况。
实际应用中,某航天企业将 INCONEL 718 用于火箭发动机燃烧室(内径 300mm,壁厚 8mm),在 - 196℃(液氧环境)至 650℃(燃烧温度)的极端温差下,燃烧室无开裂或变形,单次发射后性能无衰减。某 LNG 船采用其制作低温管道(直径 200mm,长度 10m),在 - 162℃LNG 输送工况下运行 5 年,管道无低温脆裂,焊接接头泄漏率为 0。某核电站用其制作压力容器法兰(直径 1500mm,厚度 100mm),在 350℃、15MPa 工况下运行 10 年,法兰密封性能良好,无腐蚀或蠕变变形。
加工工艺需适配宽温域性能:熔炼采用真空感应 + 真空自耗重熔(VIM+VAR),确保成分均匀与纯净度(氧含量≤10ppm);热加工温度 900-1050℃,锻造比≥4,细化晶粒至 ASTM 5-8 级;冷加工变形量可达 60%,适配精密部件成型;焊接用 ERNiFeCrNb-1 焊丝,焊后经 720℃×8 小时 + 620℃×8 小时时效,接头在 - 253℃至 650℃区间性能稳定,抗拉强度达母材 85% 以上。