إن سبيكة Inconel 718 (UNS N07718) هي سبيكة أساسها النيكل المتصلب بالترسيب مع 50-55% Ni، و17-21% Cr، و4.75-5.5% Nb+Ta، و2.8-3.3% Mo، وتتبع Ti & Al. تشكّل هذه العناصر مرحلتين رئيسيتين للتقوية هما γ′ وγ، مما يوفر أداءً ميكانيكيًا متميزًا.
مواصفات شاملة
| الفئة | الممتلكات | القيمة / الوصف | الملاحظات |
|---|---|---|---|
| التركيب الكيميائي | النيكل (ني) | 50.0-55.01.0% | العنصر الأساسي |
| الكروم (Cr) | 17.0 - 21.01.0% | مقاومة الأكسدة/التآكل | |
| الحديد (Fe) | الرصيد | ||
| النيوبيوم (Nb) + التنتالوم (Ta) | 4.75-5.75-5.50% | التقوية الأولية (تشكل رواسب γ) | |
| الموليبدينوم (Mo) | 2.80-3.301.30% | تقوية المحلول الصلب | |
| التيتانيوم (Ti) | 0.65-1.65-1.15% | تشكل رواسب γ' راسبات | |
| الألومنيوم (Al) | 0.20-0.80% 0.20-0.80% | ||
| الكربون (C) | ≤0.08% | ||
| المنجنيز (Mn) | ≤0.35% | ||
| السيليكون (Si) | ≤0.35% | ||
| الكبريت (S) | ≤0.015% | ||
| النحاس (النحاس) | ≤ 0.30% | ||
| الخصائص الفيزيائية | الكثافة | 8.19 - 8.24 جم/سم مكعب | |
| نطاق الذوبان | 1260-1340°C | ||
| الموصلية الحرارية (RT) | 11.2 - 14.7 واط/م-ك | تزداد مع ارتفاع درجة الحرارة | |
| معامل التمدد الحراري (20-100 درجة مئوية) | 11.8 - 13.9 ميكرومتر/م- درجة مئوية | ||
| معامل المرونة (RT) | 199-214 جيجا باسكال | ||
| المقاوماتية الكهربائية | 1.18-1.25 ميكرومتر مكعب Ω-م | ||
| الخواص الميكانيكية (RT، صلب) | قوة الشد (UTS) | ≥ 965 ميجا باسكال | الحد الأدنى المحدد |
| قوة الخضوع (إزاحة 0.2%) | ≥ 550 ميجا باسكال | ||
| الاستطالة (A5) | ≥30% | ||
| الصلابة | ≤363 HB (برينل) / HRC 36-42 | النطاق النموذجي | |
| الأداء في درجات الحرارة المرتفعة | قوة الخضوع (650 درجة مئوية) | ≥620 ميجا باسكال | حالة التصلب بالترسيب |
| قوة تمزق الإجهاد (650 درجة مئوية، 1000 ساعة) | ~70 ميجا باسكال | ||
| حد الخدمة قصيرة الأجل | 800°C | مقاومة الأكسدة حتى 1000 درجة مئوية | |
| حد الخدمة طويلة الأجل | -253 درجة مئوية إلى 650 درجة مئوية | ||
| المعالجة الحرارية | علاج المحلول | 955-1020 درجة مئوية، تبريد سريع (ماء/هواء) | يذيب المراحل الثانوية |
| تصلب الترسيب (الشيخوخة) | 718-760 درجة مئوية لمدة 8-16 ساعة، تبريد الهواء | يحسن من ترسبات γ/γ′/γ′ المترسبات | |
| الخصائص الرئيسية | مقاومة التآكل | مقاومة ممتازة للأكسدة، والتنقر، والتشقق الإجهادي (SCC) في الكلوريدات/الكبريتيدات؛ أداء جيد في البيئات الحمضية/النووية | |
| قابلية اللحام | ممتاز (TIG، والشعاع الإلكتروني، واللحام بالمقاومة) | انخفاض مخاطر التشقق بعد اللحام | |
| قابلية التصنيع | صعبة (تتطلب أدوات كربيد وسرعات قطع منخفضة) | ارتفاع معدل التصلب في العمل | |
| المعايير الدولية | بار/رود | astm b637، ams 5662/5663/5664 | |
| ورقة/شريط | أستم ب 670، أم أس 5596 | ||
| المطروقات | أستم b564، أم أس 5662 | ||
| الأنابيب | AMS 5589/5590 AMS 5589/5590 | ||
| التطبيقات | الفضاء الجوي | شفرات التوربينات، وغرف الاحتراق، والمثبتات | |
| نووي | مكونات قلب المفاعل، ومجمعات الوقود | ||
| النفط والغاز | أدوات قاع البئر والصمامات والمضخات (متوافقة مع NACE MR0175) |
ملاحظات حول التباين والاختبار
-
تبعية الحالة: تختلف الخواص الميكانيكية (خاصةً القوة/القابلية) باختلاف شكل المنتج (قضيب، صفيحة، تشكيل) والمعالجة الحرارية (الملدنة مقابل المعتقة). القيم المدرجة هي القيم الدنيا للمواد الملدنة ما لم يتم تحديدها.
-
بيانات درجات الحرارة العالية: تنخفض المتانة فوق 650 درجة مئوية؛ وتكون قيم التمزق الإجهادي نموذجية للمواد المتصلبة بالترسيب.
-
معايير الاختبار:
-
الشد: ASTM E8
-
الصلابة: ASTM E10 (برينيل)، E18 (روكويل)
-
الزحف: ASTM E139
-
-
المتغيرات النووية/الدرجة النووية: ضوابط تركيبية أكثر صرامة (على سبيل المثال، Co، B) منخفضة للتطبيقات النووية (ASTM B637 من الدرجة SB-637N).
مقارنة الأسعار العالمية
| الاستمارة | المنطقة | نطاق السعر (دولار/كجم) | المصدر / الملاحظات |
|---|---|---|---|
| اللوحة/اللوحة | الصين | $36-40/كجم | صفيحة Inconel 718، موك 50 كجم |
| الهند | ≈$35.6/كجم (~ 2,698 روبية) | صفيحة (2.5 مم): ₹ 2,698 روبية (~2,698 دولار أمريكي) | ||
| الإمارات العربية المتحدة | $40-50/كجم (فوب مومباي) |أسعار الصفائح/الصفائح/اللفائف | ||
| بار/رود | الصين | $20-35 دولار/كجم | شريط دائري، موك 10 كجم | |
| الإمارات العربية المتحدة | $40-55/كجم | النطاق السعري للبار | ||
| لفائف/شريط | الصين | $22-28/كجم | سعر اللفائف/الشريط/العمود | |
| الأسلاك | الصين | $11.2 - 45ر11/كجم | سلك زنبركي $30-45/كجم؛ وبعضها بـ $11.23.11-17.41/كجم | |
| عالمي | $20-50 / كجم | سلك لحام 718، موك ~ 20 كجم |
📌الملاحظات الرئيسية
-
أسعار اللوحة/اللوحة تتراوح عادةً بين $36-40/كجم في الصين, $35.6.6/كغم في الهند، مع عروض منخفضة على أساس التسليم على ظهر السفينة (منخفضة تصل إلى 1 تيرابايت و4 تيرابايت و10 تيرابايت/كيلوغرام) على دفعات صغيرة من الموردين الهنود.
-
بار/رود تختلف الأسعار أكثر: $16-35-35/كغمتتأثر بحجم الطلب وجودة التشطيب.
-
لفائف/شريط سعره حول $22-22-28/كجم من الموردين الصينيين
-
الأسلاك يُظهر النطاق الأوسع: من $11.2/كغم (الأسلاك الزنبركية السائبة) حتى $45/كجم (سلك لحام صغير الحجم).
لماذا تختار السبائك 718؟
ويوفر مزيجاً نادراً من قوة الشد/الشد العالية ومقاومة التآكل. وتمنحه آلية التصلب المتقادم أداءً ميكانيكياً قوياً، في حين أن قابليته للحام وثباته في درجات الحرارة من المبردة إلى العالية تجعله متعدد الاستخدامات بشكل فريد.
التصنيع والتشكيل سبيكة 718
تعمل بشكل جيد في الصب والتشكيل والتشكيل الآلي والتشكيل على البارد والساخن. تتضمن المعالجة الحرارية إما:
-
المحلول-التذويب عند 1700-1,850 درجة فهرنهايت، والتعتيق عند 1,325 درجة فهرنهايت لمدة 8 ساعات + 1,150 درجة فهرنهايت لمدة 10-18 ساعة.
-
متغير درجة الحرارة العالية: التلدين عند 1900-1,950 درجة فهرنهايت، مع تعمير عند 1400 درجة فهرنهايت لمدة 10 ساعات + 1200 درجة فهرنهايت لمدة 20 ساعة .
مقارنة مع السبائك المماثلة
| الممتلكات | سبيكة 718 | سبيكة 625 | سبيكة X-750 |
|---|---|---|---|
| العائد على RT | ≈ 1,380 ميجا باسكال | ≈ 550 ميجا باسكال | ≈ 1,290 ميجا باسكال |
| مقاومة الزحف | حتى 700 درجة مئوية | حتى 982 درجة مئوية | حتى 800 درجة مئوية |
| سهولة اللحام | ممتاز | ممتاز | يتطلب تقادم العمر |
| مقاومة التآكل | ممتاز | ممتاز | جيد جداً |
ممارسات اللحام
اللحام باستخدام حشوة أساسها النيكل (مثل ERNiCr-3). التسخين المسبق ~ 150-200 درجة مئوية، والتجاوز البيني ≤300 درجة مئوية، متبوعًا بمحلول كامل + تقادم لاستعادة الخصائص. مقاومة التشقق ممتازة بسبب بطء استجابة الترسيب.
الأسئلة الشائعة
1. ما المعالجة الحرارية التي يحتاجها Inconel 718 للحصول على القوة المثلى؟
يتم تقوية سبيكة Inconel 718 من خلال عملية تقادم من خطوتين بعد التلدين بالمحلول. عادة، تتم معالجة السبيكة عادةً بمحلول يتراوح بين 1700 و1850 درجة فهرنهايت، ثم يتم تقويتها عند 1325 درجة فهرنهايت تقريبًا لمدة 8 ساعات، تليها 1150 درجة فهرنهايت تقريبًا لمدة 10-18 ساعة. ويؤدي ذلك إلى تكوين الرواسب γ ′ وγ ″ التي توفر قوة شد وزحف عالية تصل إلى 700 درجة مئوية تقريبًا.
2. هل يمكن لحام السبيكة 718 دون فقدان الأداء الميكانيكي؟
نعم، يمكن ذلك. يشتهر Inconel 718 بقابليته الممتازة للحام. يوصى باللحام بالقوس التنغستن الغازي (GTAW) واللحام بالقوس الغازي المعدني (GMAW) باستخدام معادن حشو مناسبة قائمة على النيكل (مثل ERNiCr-3). تُعد المعالجة الكاملة بعد اللحام في فترة ما بعد اللحام ضرورية لاستعادة الخصائص المتصلبة بالترسيب وتقليل الشذوذات المجهرية .
3. ما هي درجة حرارة الخدمة القصوى والمقاومة البيئية ل Inconel 718؟
يحافظ Inconel 718 على قوة الشد والزحف حتى 700 درجة مئوية تقريبًا (1300 درجة فهرنهايت) ويقاوم الأكسدة في مناطق درجات الحرارة الأعلى. كما أنه يؤدي أداءً جيدًا في البيئات المسببة للتآكل والمليئة بالكلوريد، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات البحرية والنفطية والغازية والبخارية.
4. كيف تؤثر المعالجة الآلية أو اللحام على عمر الكلال؟
يُظهِر Inconel 718 الملحوم عمر إجهاد أقل حتى 30% أقل في حالة الإجهاد عالي الدورة و>50% في ظروف الدورة المنخفضة - مقارنةً بالمادة الأم. تشمل الأسباب المجهرية الشائعة الإجهاد المتبقي وانفصال طور ليفز والمناطق المتأثرة بالحرارة. وعلى الرغم من ذلك، تحافظ المكونات المعالجة بالحرارة بعد اللحام بشكل صحيح على أداء دورة حياة مناسبة للتطبيقات الحرجة.
5. هل Inconel 718 غير مغناطيسي؟
نعم. إنكونيل 718 غير مغناطيسي في كل من الظروف الملدنة والمصلدة بالترسيب، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب الحياد المغناطيسي، مثل أجهزة الفضاء الجوي والمكونات المبردة.
AR 
EN 
JA 
KO 
DE 
IT