インコネル合金718 (UNS N07718) は析出硬化型のニッケル基合金で、50~55%のNi、17~21%のCr、4.75~5.5%のNb+Ta、2.8~3.3%のMo、および微量のTiとAlを含んでいます。これらの元素は、γ′とγ″という2つの重要な強化相を形成し、卓越した機械的性能を発揮します。
総合仕様
カテゴリー | プロパティ | 価値 / 説明 | 備考 |
---|---|---|---|
化学組成 | ニッケル(Ni) | 50.0-55.0% | 基本要素 |
クロム(Cr) | 17.0-21.0% | 耐酸化性/耐食性 | |
鉄(Fe) | バランス | ||
ニオブ(Nb)+タンタル(Ta) | 4.75-5.50% | 一次強化(γ″沈殿物を形成) | |
モリブデン (Mo) | 2.80-3.30% | 固溶体強化 | |
チタン(Ti) | 0.65-1.15% | γ′沈殿物を形成する | |
アルミニウム(Al) | 0.20-0.80% | ||
カーボン(C) | ≤0.08% | ||
マンガン (Mn) | ≤0.35% | ||
ケイ素 (Si) | ≤0.35% | ||
硫黄 (S) | ≤0.015% | ||
銅(Cu) | ≤0.30% | ||
物理的性質 | 密度 | 8.19-8.24 g/cm³ | |
溶解範囲 | 1260-1340°C | ||
熱伝導率(RT) | 11.2-14.7 W/m-K | 温度により増加 | |
熱膨張係数 (20-100°C) | 11.8-13.9 μm/m-°C | ||
弾性率(RT) | 199-214 GPa | ||
電気抵抗率 | 1.18-1.25 μΩ-m | ||
機械的特性 (RT、アニール処理) | 引張強さ(UTS) | ≥965MPa以上 | 最低指定 |
降伏強さ(0.2%オフセット) | ≥550MPa以上 | ||
伸び(A5) | ≥30% | ||
硬度 | ≤363 HB(ブリネル)/ HRC 36-42 | 典型的な範囲 | |
高温性能 | 降伏強さ (650°C) | ≥620MPa以上 | 降水硬化状態 |
応力破断強度(650℃、1000時間) | ~70 MPa | ||
短期サービス限度額 | 800°C | 1000℃までの耐酸化性 | |
長期サービス限度額 | -253°C ~ 650°C | ||
熱処理 | ソリューション・トリートメント | 955~1020℃、急冷(水/空気) | 二次相を溶解 |
析出硬化(エージング) | 718-760℃、8-16時間、空冷 | γ″/γ′沈殿物の最適化 | |
主な特徴 | 耐食性 | 優れた耐酸化性、耐孔食性、塩化物/硫化物中での応力腐食割れ(SCC)性、酸性/原子力環境でも優れた性能を発揮。 | |
溶接性 | 優秀(TIG、電子ビーム、抵抗溶接) | 溶接後の割れリスクが低い | |
加工性 | 難易度が高い(超硬工具が必要、切削速度が低い) | 高い加工硬化率 | |
国際基準 | バー/ロッド | ASMB637、AMS5662/5663/5664 | |
シート/ストリップ | ASMB670、AMS5596 | ||
鍛造品 | ASMB564、AMS5662 | ||
チューブ | AMS 5589/5590 | ||
アプリケーション | 航空宇宙 | タービンブレード、燃焼室、ファスナー | |
原子力 | 炉心部品、燃料集合体 | ||
石油・ガス | ダウンホールツール、バルブ、ポンプ(NACE MR0175準拠) |
可変性とテストに関するメモ
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コンディション依存:機械的性質(特に強度/延性)は、製品形状(棒、板、鍛造)および熱処理(焼鈍と時効)によって異なる。記載されている値は、特に指定がない限り、焼きなまし材の最小値です。
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高温データ:強度は650℃を超えると低下する。応力破断値は析出硬化材の典型的な値である。
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試験基準:
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引張ASTM E8
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硬度ASTM E10(ブリネル)、E18(ロックウェル)
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クリープ:ASTM E139
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核/グレード・バリエーション:原子力用途(ASTM B637等級SB-637N)には、より厳しい成分管理(例えば、低Co、低B)を行う。
グローバル価格比較
フォーム | 地域 | 価格帯(米ドル/kg) | 出典・注釈 |
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プレート/シート | 中国 | $36~40ポンド/kg | インコネル 718 板、MOQ 50 kg |
インド | ≈$35.6/kg(~₹2,698)|プレート(2.5mm):2,698 (35.55米ドル) | ||
アラブ首長国連邦 | $40-50/kg(FOBムンバイ)|シート/プレート/コイル価格 | ||
バー/ロッド | 中国 | $20-35/kg|丸棒, MOQ 10 kg | |
アラブ首長国連邦 | $40-55/kg|バー価格帯 | ||
コイル/ストリップ | 中国 | $22-28/kg|コイル/ストリップ/バー価格 | |
ワイヤー | 中国 | $11.2-45/kg|スプリングワイヤー $kgあたり30~45ドル。 $11.23〜17.41/kg | |
グローバル | $20-50/kg|溶接ワイヤ718, MOQ ~20 kg |
主な見解
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プレート/シート価格 の範囲にある。 $36-40/kg 中国で $35.6/キロ インドのサプライヤーからの小ロットのFOBオファー($10/kgと低い)がある。
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バー/ロッド 価格はもっと異なる: $16-35/キロ注文サイズと仕上げの品質に影響される。
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コイル/ストリップ の価格である。 $22-28/キロ 中国のサプライヤーから。
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ワイヤー までと、最も広い範囲を示している。 $11.2/キロ (バルク・スプリング・ワイヤー $45/キロ (小ロット溶接ワイヤ)。
アロイ718を選ぶ理由
高い引張/クリープ強度と耐食性を併せ持つ稀有な材料である。時効硬化メカニズムにより堅牢な機械的性能を発揮する一方、極低温から高温に至る溶接性と安定性により、他に類を見ないほど多用途に使用できる。
アロイ718の製造と成形
鋳造、鍛造、機械加工、冷間および熱間成形に有効。熱処理には次のいずれかが含まれる:
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溶液-1,700~1,850°Fでアニール、1,325°Fで8時間+1,150°Fで10~18時間熟成。
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高温仕様:1,900~1,950 °Fアニール、1,400 °Fで10時間+1,200 °Fで20時間エージング .
類似合金との比較
プロパティ | 合金718 | アロイ625 | アロイX-750 |
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収量@RT | ≈ 1,380 MPa | ≈ 550 MPa | ≈ 1,290 MPa |
クリープ抵抗 | 最高700 °C | 最高982 °C | 最高800 °C |
溶接のしやすさ | 素晴らしい | 素晴らしい | 熟成が必要 |
耐食性 | 素晴らしい | 素晴らしい | 非常に良い |
溶接実習
Ni系フィラー(ERNiCr-3など)を使用して溶接する。予熱~150~200℃、インターパス~300℃、その後、完全溶体化+時効処理で特性を回復する。析出反応が遅いため、耐クラック性に優れる。.
よくあるご質問
1. インコネル718の強度を最適化するには、どのような熱処理が必要ですか?
インコネル718は、固溶化熱処理に続く2段階の時効処理によって強化される。通常、合金は1,700~1,850 °Fの間で溶体化処理され、その後~1,325 °Fで8時間、さらに~1,150 °Fで10~18時間時効処理される。これにより、~700℃までの高い引張強さとクリープ強さをもたらすγ′およびγ″析出物が生成される。.
2. アロイ718は機械的性能を損なうことなく溶接できますか?
はい、可能です。インコネル718の優れた溶接性はよく知られている。ガス・タングステン・アーク溶接 (GTAW)および適切なニッケル系溶加材 (ERNiCr-3など)を使用したガス・メタル・アーク溶接 (GMAW)を推奨する。析出硬化特性を回復し、ミクロ組織の異常を 最小限に抑えるためには、溶接後の完全な時効 処理が不可欠である。 .
3. インコネル718の最高使用温度と耐環境性は?
インコネル718は、引張強度とクリープ強度を700℃まで維持し、さらに高温域でも酸化しにくい。また、腐食性や塩化物を含む環境でも優れた性能を発揮するため、海洋、石油、ガス、蒸気の用途に適している。.
4. 機械加工や溶接が疲労寿命に与える影響は?
溶接インコネル718は、母材に比べて高サイクル疲労で30%、低サイクル条件では50%を超える疲労寿命の低下を示す。一般的な微視的原因には、残留応力、レー ブス相偏析、熱影響部がある。このような状況にもかかわらず、適切に溶接後熱処理された部品は、重要な用途において十分なライフサイクル性能を維持します。
5. インコネル718は非磁性ですか?
インコネル718は、焼きなまし状態でも析出硬化状態でも非磁性であり、航空宇宙機器や極低温部品など、磁気的中立性が要求される用途には極めて重要です。