Inconel Alloy 718 (UNS N07718) ist eine ausscheidungshärtende Nickelbasislegierung mit ~50-55% Ni, 17-21% Cr, 4,75-5,5% Nb+Ta, 2,8-3,3% Mo und Spuren von Ti und Al. Diese Elemente bilden zwei wichtige Verstärkungsphasen, γ′ und γ″, die für hervorragende mechanische Eigenschaften sorgen.
umfangreiche Spezifikation
Kategorie | Eigentum | Wert / Beschreibung | Anmerkungen |
---|---|---|---|
Chemische Zusammensetzung | Nickel (Ni) | 50.0-55.0% | Grundelement |
Chrom (Cr) | 17.0-21.0% | Oxidations-/Korrosionsbeständigkeit | |
Eisen (Fe) | Bilanz | ||
Niob (Nb) + Tantal (Ta) | 4.75-5.50% | Primärverfestigung (bildet γ″-Niederschläge) | |
Molybdän (Mo) | 2.80-3.30% | Verstärkung der festen Lösung | |
Titan (Ti) | 0,65-1,15% | Bildet γ′-Präzipitate | |
Aluminium (Al) | 0,20-0,80% | ||
Kohlenstoff (C) | ≤0,08% | ||
Mangan (Mn) | ≤0,35% | ||
Silizium (Si) | ≤0,35% | ||
Schwefel (S) | ≤0,015% | ||
Kupfer (Cu) | ≤0.30% | ||
Physikalische Eigenschaften | Dichte | 8,19-8,24 g/cm³ | |
Schmelzbereich | 1260-1340°C | ||
Wärmeleitfähigkeit (RT) | 11,2-14,7 W/m-K | Steigt mit der Temperatur | |
Wärmeausdehnungskoeffizient (20-100°C) | 11,8-13,9 μm/m-°C | ||
Elastizitätsmodul (RT) | 199-214 GPa | ||
Elektrischer spezifischer Widerstand | 1,18-1,25 μΩ-m | ||
Mechanische Eigenschaften (RT, geglüht) | Zugfestigkeit (UTS) | ≥965 MPa | Mindestangaben |
Streckgrenze (0,2% Offset) | ≥550 MPa | ||
Dehnung (A5) | ≥30% | ||
Härte | ≤363 HB (Brinell) / HRC 36-42 | Typischer Bereich | |
Leistung bei erhöhter Temperatur | Streckgrenze (650°C) | ≥620 MPa | Durch Niederschlag gehärteter Zustand |
Zeitstandfestigkeit (650°C, 1000h) | ~70 MPa | ||
Kurzfristige Dienstgrenze | 800°C | Oxidationsbeständigkeit bis zu 1000°C | |
Langfristige Dienstgrenze | -253°C bis 650°C | ||
Wärmebehandlung | Lösung Behandlung | 955-1020°C, schnelles Abkühlen (Wasser/Luft) | Löst sekundäre Phasen auf |
Ausscheidungshärtung (Alterung) | 718-760°C für 8-16h, luftgekühlt | Optimiert γ″/γ′-Ausfällungen | |
Wesentliche Merkmale | Korrosionsbeständigkeit | Ausgezeichnete Beständigkeit gegen Oxidation, Lochfraß, Spannungsrisskorrosion (SCC) bei Chloriden/Sulfiden; gute Leistung in sauren/nuklearen Umgebungen | |
Schweißeignung | Ausgezeichnet (WIG, Elektronenstrahl, Widerstandsschweißen) | Geringes Risiko der Rissbildung nach dem Schweißen | |
Bearbeitbarkeit | Anspruchsvoll (erfordert Hartmetallwerkzeuge, niedrige Schnittgeschwindigkeiten) | Hohe Kaltverfestigungsrate | |
Internationale Normen | Bar/Rod | ASTM B637, AMS 5662/5663/5664 | |
Blatt/Streifen | ASTM B670, AMS 5596 | ||
Schmiedeteile | ASTM B564, AMS 5662 | ||
Schläuche | AMS 5589/5590 | ||
Anwendungen | Luft- und Raumfahrt | Turbinenschaufeln, Brennkammern, Verbindungselemente | |
Kernkraft | Reaktorkernkomponenten, Brennelemente | ||
Öl und Gas | Bohrlochwerkzeuge, Ventile, Pumpen (NACE MR0175-konform) |
Hinweise zur Variabilität und Prüfung
-
Bedingungsabhängigkeit: Die mechanischen Eigenschaften (insbesondere Festigkeit/Dehnbarkeit) variieren je nach Produktform (Stange, Blech, Schmiedestück) und Wärmebehandlung (geglüht vs. gealtert). Die aufgeführten Werte sind Mindestwerte für geglühtes Material, sofern nicht anders angegeben.
-
Daten zu Hochtemperaturen: Die Festigkeit nimmt oberhalb von 650°C ab; die Zeitstandwerte sind typisch für ausscheidungsgehärtetes Material.
-
Prüfnormen:
-
Zugfestigkeit: ASTM E8
-
Härte: ASTM E10 (Brinell), E18 (Rockwell)
-
Kriechverhalten: ASTM E139
-
-
Nukleare/Grade-Varianten: Strengere Zusammensetzungskontrollen (z. B. wenig Co, B) für nukleare Anwendungen (ASTM B637 Grade SB-637N).
globaler Preisvergleich
Formular | Region | Preisspanne (USD/kg) | Quelle / Anmerkungen |
---|---|---|---|
Platte/Blatt | China | $36-40/kg | Inconel 718 Platte, MOQ 50 kg |
Indien | ≈$35,6/kg (~₹2,698) | Platte (2,5 mm): ₹2,698 (USD 35.55) | ||
UAE | $40-50/kg (FOB Mumbai) | Preise für Bleche/Chargen/Coils | ||
Bar/Rod | China | $20-35/kg | Rundstab, MOQ 10 kg | |
UAE | $40-55/kg | Preisspanne für Barren | ||
Spule/Streifen | China | $22-28/kg | Preis für Spule/Band/Stange | |
Draht | China | $11,2-45/kg | Federdraht $30-45/kg; einige zu $11,23-17,41/kg | |
Global | $20-50/kg | Schweißdraht 718, MOQ ~20 kg |
📌 Wichtige Beobachtungen
-
Preise für Platten/Blätter liegen in der Regel bei $36-40/kg in China, $35.6/kg in Indien, mit niedrigeren FOB-Angeboten (bis zu $10/kg) für kleine Partien von indischen Lieferanten.
-
Bar/Rod die Preise variieren stärker: $16-35/kgDie Höhe des Preises hängt von der Größe des Auftrags und der Qualität der Ausführung ab.
-
Spule/Streifen liegt bei einem Preis von $22-28/kg von chinesischen Lieferanten.
-
Draht zeigt die größte Bandbreite: von $11.2/kg (loser Federdraht) bis zu $45/kg (Schweißdraht in kleiner Stückzahl).
Warum die Legierung 718?
Es bietet eine seltene Mischung aus hoher Zug-/Kriechfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Der Mechanismus der Aushärtung gewährleistet eine robuste mechanische Leistung, während seine Schweißbarkeit und Stabilität bei kalten bis hohen Temperaturen ihn einzigartig vielseitig machen.
Herstellung und Umformung von Alloy 718
Eignet sich gut zum Gießen, Schmieden, Bearbeiten, Kalt- und Warmumformen. Die Wärmebehandlung umfasst entweder:
-
Lösung - Glühen bei 1.700-1.850 °F, Altern bei 1.325 °F für 8 h + 1.150 °F für 10-18 h.
-
Hochtemperaturvariante: Glühen bei 1.900-1.950 °F, Altern bei 1.400 °F für 10 h + 1.200 °F für 20 h .
Vergleich mit ähnlichen Legierungen
Eigentum | Legierung 718 | Legierung 625 | Legierung X-750 |
---|---|---|---|
Ausbeute @ RT | ≈ 1.380 MPa | ≈ 550 MPa | ≈ 1.290 MPa |
Kriechwiderstand | Bis zu 700 °C | Bis zu 982 °C | Bis zu 800 °C |
Leichtigkeit beim Schweißen | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet | Erfordert Alterung |
Korrosionsbeständigkeit | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet | Sehr gut |
Praktiken beim Schweißen
Schweißen mit Ni-basiertem Zusatzwerkstoff (z. B. ERNiCr-3). Vorwärmen ~150-200 °C, Zwischenpass ≤300 °C, gefolgt von vollständiger Lösung und Alterung zur Wiederherstellung der Eigenschaften. Die Rissbeständigkeit ist aufgrund der langsameren Ausscheidungsreaktion ausgezeichnet..
FAQs
1. Welche Wärmebehandlung ist bei Inconel 718 für eine optimale Festigkeit erforderlich?
Inconel 718 wird durch einen zweistufigen Alterungsprozess nach dem Lösungsglühen verfestigt. In der Regel wird die Legierung bei 1.700-1.850 °F lösungsgeglüht und dann 8 Stunden lang bei ~1.325 °F und anschließend 10-18 Stunden lang bei ~1.150 °F gealtert. Dadurch entwickeln sich die γ′- und γ″-Ausscheidungen, die für eine hohe Zug- und Kriechfestigkeit bis zu ~700 °C sorgen..
2. Kann die Legierung 718 geschweißt werden, ohne dass die mechanischen Eigenschaften nachlassen?
Ja, das kann er. Inconel 718 ist bekannt für seine hervorragende Schweißbarkeit. Empfohlen werden das Wolfram-Lichtbogenschweißen (WIG) und das Metall-Lichtbogenschweißen (MSG) mit geeigneten Nickelbasis-Zusatzwerkstoffen (z. B. ERNiCr-3). Eine vollständige Auslagerungsbehandlung nach dem Schweißen ist unerlässlich, um die ausscheidungsgehärteten Eigenschaften wiederherzustellen und Gefügeanomalien zu minimieren. .
3. Wie hoch ist die maximale Betriebstemperatur und Umweltbeständigkeit von Inconel 718?
Inconel 718 behält sowohl die Zug- als auch die Kriechfestigkeit bis zu ~700 °C (1.300 °F) bei und ist in noch höheren Temperaturbereichen oxidationsbeständig. Es ist auch in korrosiven und chloridhaltigen Umgebungen gut einsetzbar und eignet sich daher für Anwendungen in den Bereichen Marine, Öl, Gas und Dampf..
4. Wie wirkt sich die Bearbeitung oder das Schweißen auf die Ermüdungslebensdauer aus?
Geschweißtes Inconel 718 weist eine verringerte Ermüdungslebensdauer auf - bis zu 30% weniger bei hochzyklischer Ermüdung und >50% bei niedrigzyklischen Bedingungen - im Vergleich zum Grundwerkstoff. Zu den häufigen mikroskopischen Ursachen gehören Eigenspannungen, Laves-Phasen-Entmischung und wärmebeeinflusste Zonen. Trotzdem behalten ordnungsgemäß nach dem Schweißen wärmebehandelte Komponenten eine angemessene Lebensdauerleistung für kritische Anwendungen.
5. Ist Inconel 718 nicht-magnetisch?
Inconel 718 ist sowohl im geglühten als auch im ausscheidungsgehärteten Zustand unmagnetisch, was für Anwendungen, bei denen magnetische Neutralität erforderlich ist, wie z. B. bei Instrumenten für die Luft- und Raumfahrt und kryogenen Komponenten, entscheidend ist.